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  • 简介:实现多枚导弹协同攻击机动目标,基于具有推力可控能力导弹,提出了一种落角约束多导弹分布协同制导律。制导律设计分离视线方向和视线法向上两个部分:视线方向上基于多智能体协同控制理论和超螺旋控制算法,设计制导律控制导弹剩余时间在有限时间内趋于一致;视线法向上运用零化视线角速率思想和有限时间滑模控制理论,设计制导律控制导弹击中目标的同时满足落角约束。并针对两部分制导律存在目标机动信息,分别设计非齐干扰观测器进行估计。仿真结果表明,提出制导律能够有效完成协同攻击任务,脱靶量和落角误差分别控制0.13m和0.02°以内,并且有效抑制了抖振现象,有利于提高导弹自动驾驶跟踪精度。

  • 标签: 协同制导 落角约束 机动目标 分布式通信拓扑 滑模控制 抖振
  • 简介:由于生物微环境存在各向异性等复杂物理因素影响,纳米颗粒在其中扩散运动表现出反常特征.反常扩散生物微环境功能实现有重要关联,同时也是流体力学微纳尺度方向重要扩展.该综述系统介绍了近年来反常扩散研究进展,从物理模型、数值模拟、测量方法及实验现象等方面揭示了纳米颗粒复杂生物介质反常扩散机理及特征.该问题在微纳尺度流体力学、生物物理等领域是研究热点,在理论上和实验时仍有重大挑战,有待进一步深入研究.

  • 标签: 纳米颗粒 反常扩散 微纳流动 复杂生物介质 纳米输运
  • 简介:准确地给出激波位置信息对于激波装配极为重要.但是,使用计算流体力学(computationalfluiddynamics,CFD)方法模拟复杂流动时很难准确地给出激波位置.根据激波捕捉得到流场信息确定激波位置往往带有极大误差,定常问题模拟,这种误差可以随着迭代逐渐消除,然而在非定常问题模拟,这种误差往往会积累甚至导致计算崩溃.文章基于特征线理论激波辨识技术应用到激波装配,根据已有流场信息准确判断激波位置.对于定常问题,该方法应用加速了收敛速度;对于非定常问题,该方法应用可以极大地避免初始误差产生.

  • 标签: 激波装配 激波辨识 非结构动网格 计算流体力学
  • 简介:湍流燃烧模型及CFD仿真软件实验验证以及实际燃烧装置性能改进,准确温度测量以及温度梯度分布测量十分重要.Rayleigh散射、过滤Rayleigh散射和双线平面激光诱导荧光等基于激光测温技术已在湍流燃烧实验研究中广泛应用,但每种测温技术都不能满足所有的测量环境.因此,须根据具体探测对象和测量需求,对测温方法和实验方案进行合理选择.文章主要对这3种测温技术工作原理、适用条件、研究现状和实际应用需注意问题进行综述.

  • 标签: 燃烧诊断 温度 激光 光谱 湍流燃烧
  • 简介:文章基于等离子体Joule加热、静电力、Hall效应以及Lorentz加速度等固有特性,对等离子体航空航天领域(不包括电推进和飞行器再入热防护方面)应用进行总结及评估.等离子体激励器亚声速流到高超声速流整个空气动力学领域及稀薄流领域,得到了广泛应用.真正引人瞩目的是,控制流场相比,应用中所加入电磁力或能量仅仅与其扰动水平相当.因此,有效流动控制往往就限制像流动分离、流体动力学不稳定性、动态失速和涡破碎等动力学分岔问题中.有效控制应用通常是利用有黏-无黏流相互作用放大效应、外部磁场或微波能量加入等来增强其控制效果.最后文章根据这些评估,对未来学科前沿提出了几点基础创新研究方向建议.

  • 标签: 等离子体激励器 电磁力 流动控制 超声速流动 未来创新
  • 简介:从理论上推导了声学超表面对平面声波作用模型,该理论模型计及声波高阶衍射模态,从而能够计及超表面微结构之间声学干扰.通过数值结果对比,该模型预测反射频率精度得到了一定程度提高,并能够分辨出相邻孔声场之间耦合模态.讨论了声学超表面吸声特性阻抗特性对高超声速边界层内Mack第2模态抑制机理,研究发现通过设计超表面阻抗特性,使得入射声波反射声波壁面处相位相反,同样可以抑制Mack第2模态.基于理论模型,分别优化设计得到最优微结构几何尺寸,并通过对Mach6平板边界层流动进行稳定性分析,验证了超表面不同声学特性抑制效果.

  • 标签: 声学超表面 Mack第2模态 稳定性分析 高超声速边界层流动 直接数值模拟
  • 简介:针对非合作航天器相对导航问题,提出了一种利用点云矩形面特征测量非合作航天器位姿方法。首先从点云数据中提取矩形面;然后根据矩形面点云数据计算出点云分布矩阵,通过特征值分解求出相对位置和姿态,并解决了因矩形面对称产生多解问题;最后设计了卡尔曼滤波器,确定目标星追踪星相对位置参数以及目标星姿态、角速度。仿真结果表明:相对位置估计精度优于0.005m,目标星姿态精度优于0.1°,验证了该方法有效性。

  • 标签: 非合作航天器 点云 矩形面特征 位姿测量
  • 简介:多路径误差是北斗导航定位系统高精度动态监测主要误差源。针对北斗导航定位系统多路径误差特性,结合广义特征值盲源分离方法优势,提出一种基于参考信号广义特征值盲源分离算法来削弱多路径效应影响。首先将前一天原始坐标残差序列通过奇异谱分析方法进行去噪,其结果作为初始参考信号;然后当天原始坐标残差序列进行经验模式分解方法分解,分解得到IMF分量作为虚拟观测数据,利用广义特征值盲源分离算法获取当天多路径误差信号;最后,利用仿真数据和连续10天实际观测数据进行试验分析,结果表明利用该方法建立多路径误差改正模型能有效地了削弱多路径影响,北、东、天三个方向精度分别提高了78.8%、35.3%、90.1%。提出模型在一定程度上解决了固定多路径模型随着时间推移重复性减小且有效性降低问题。

  • 标签: 经验模式分解 广义特征值 盲源分离 多路径误差 北斗定位系统 动态监测
  • 简介:Laminatedcompositematerialsarewidelyimplementedinseveralengineeringconstructions.Foritsrelativelightweight,thesematerialsaresuitableforaerospace,military,marine,andautomotivestructuralapplications.Toobtainsafeandeconomicalstructures,themodellinganalysisaccuracyishighlyrelevant.Sincemeshlessmethodsintherecentyearsachievedaremarkableprogressincomputationalmechanics,thepresentworkusesoneofthemostflexibleandstableinterpolationmeshlesstechniqueavailableintheliterature—theRadialPointInterpolationMethod(RPIM).Here,a2Dapproachisconsideredtonumericallyanalysecompositelaminatedbeams.Boththemeshlessformulationandtheequilibriumequationsrulingthestudiedphysicalphenomenonarepresentedwithdetail.Severalbenchmarkbeamexamplesarestudiedandtheresultsarecomparedwithexactsolutionsavailableintheliteratureandtheresultsobtainedfromacommercialfiniteelementsoftware.Theresultsshowtheefficiencyandaccuracyoftheproposednumerictechnique.

  • 标签: RADIAL POINT interpolators RPIM LAMINATED BEAM
  • 简介:高超声速(Ma∞=6.0)炮风洞超声速(Mac=3.0)喷流光学头罩受到周围绕流影响出现气动光学畸变.利用基于背景纹影(backgroundorientedschlieren,BOS)波前测试方法测量了光学波前畸变.研究结果表明:瞄视误差(boresighterror,BSE)喷流压比(pressureratioofjet,PRJ)之间近似呈正相关.在有喷流情况下,压力匹配时瞄视误差相对比较小,并且喷流压比对气动光学高阶畸变影响不显著.微型涡流发生器(microvortexgene-rator,MVG)对瞄视误差影响不明显,但是对气动光学高阶畸变影响较为显著.基于波前互相关结果,施加微型涡流发生器之后,波前结构尺寸从0.2AD减小0.1AD.结构尺寸减小较为有效地抑制了气动光学高阶畸变并且提高了波前稳定性.

  • 标签: 气动光学 超声速气膜 光学头罩 流动控制 背景纹影
  • 简介:研究子母弹抛撒时干扰流场特性,选取多舱段子母弹计算模型,基于课题组自主开发非结构混合网格Reynolds平均Navier-Stokes方程求解程序HUNS3D,结合非结构嵌套网格技术,耦合六自由刚体运动学方程,使用了改进4阶Adams预估-校正法求解六自由刚体运动方程.利用跨声速下典型外挂物分离作为验证算,仿真结果与实验结果高度拟合,验证了求解器精度.对锁定母弹自由和释放母弹自由两种计算状态进行数值模拟.仿真结果表明:由于激波干涉作用,子弹母弹之间有较强耦合作用;释放母弹自由后,子弹气动力参数发生了较大变化.

  • 标签: 子母弹 非定常 嵌套网格 六自由度 数值模拟
  • 简介:针对4级海况下船体大幅度晃动,甚至丢失GPS信号复杂环境,常规算法会导致姿态测量精度急剧下降情形,‘动通’航姿系统设计了一套姿态融合算法。GPS有效时,卡尔曼滤波测量引入双天线GPS输出航向角,解决航向角观测性弱和估计不准问题,同时引入互补滤波得到陀螺修正量,提高了水平姿态角可观性,融合两种算法提高了解算精度。GPS无效时,通过互补滤波,抑制陀螺漂移,输出高精度水平姿态角,配合天线所接收信号强度使‘动通’正常工作。验证算法有效性,进行动态实验,实验结果表明:该算法GPS有效情况下能保证俯仰滚动角(RMSE标准)精度0.2°以内,航向角精度0.5°以内,GPS无效情况下也可使俯仰和滚动角精度长时间维持0.3°以内,具有一定工程应用价值。

  • 标签: 动中通 姿态测量 卡尔曼滤波 互补滤波
  • 简介:针对星敏感器地平联合自主定轨算法工程不易应用及工程应用定轨精度较低等问题,提出了一种改进自主定轨算法。第一,调整算法观测量,利用惯性坐标系下地心矢量替代星光角距值作为Kalman滤波方程测量,以适应卫星星敏感器标准输出;第二,算法中加入敏感器误差处理环节,包括对敏感器常值误差进行求取,从而实现对地心矢量测量修正,以及用抗野值方法对尖峰噪声误差进行处理,从而消除尖峰噪声对Kalman滤波定轨算法影响;第三,采用无迹Kalman滤波算法具有新测量敏感器误差处理环节改进天文导航算法加以实现。通过某轨道卫星数据校验表明,改进后自主定轨算法定轨精度千米量级,可在工程中有效实施。

  • 标签: 星敏感器 自主定轨 误差估计 野值 无迹卡尔曼滤波