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2017, 37(4): .

摘要(762) PDF(567)

摘要:

2017, 37(4): .

摘要(699) PDF(1026)

摘要:

不同头形刚性弹丸侵彻钢靶力学行为

余庆波, 郭焕果, 张田育子, 肖艳文, 王海福

2017, 37(4): 331-336. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.001

摘要(1283) PDF(1459)

摘要:
采用Autodyn-3D平台对不同头部刚性弹丸侵彻钢靶动力学过程进行了数值模拟研究。结果表明，头部形状对弹丸贯穿钢靶力学行为和破坏模式有显著影响，平头弹丸贯穿钢板主要表现为先产生绝热剪切带，后演变为冲塞贯穿破坏，冲塞厚度随着速增大而减小；半球形弹丸贯穿钢板主要表现为缩颈断裂及扩孔破坏，缩颈造成的塞块尺寸随着速下降而减小；锥形弹丸贯穿钢板主要表现为先经压缩和扩孔，最终造成靶板花瓣式穿孔破坏。

冷压成型活性材料准静态压缩特性

肖艳文, 徐峰悦, 郑元枫, 余庆波, 王海福

2017, 37(4): 337-341,347. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.002

摘要(1341) PDF(1114)

摘要:
采用准静态压缩实验的方法，对冷压成型PTFE/Al/W活性材料的力学特性进行了研究。基于准静态应力-应变曲线分析，得到了活性材料密度对抗压强度和杨氏模量的影响规律。结果表明，随着活性材料密度的提高，抗压强度和杨氏模量呈逐渐增大趋势，材料失效裂纹与轴线基本呈30°~45°角。进一步对准静态压缩前、后活性材料试样细观结构电镜扫描分析发现，在一定密度范围内，随着基体材料含量的减少和活性材料密度的提高，准静态压缩载荷作用下材料内部形成的力链数量随之增加，从而导致活性材料抗压强度和杨氏模量的增大。

典型小口径步枪弹侵彻明胶时空腔演化规律的实验研究

黄珊, 徐诚, 温垚珂, 豆恂

2017, 37(4): 342-347. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.003

摘要(1532) PDF(1128)

摘要:
为了研究典型小口径步枪弹在侵彻明胶过程中空腔的形成与发展规律，实验中选用4℃/10%浓度配比，尺寸为300mm×300mm×300mm的明胶块作为靶标，并利用高速摄影进行拍摄测量。在100m射距下实验了3发SS1095.56mm步枪弹，获得3组空腔图像和压力波数据。通过对数据进行处理并与7.62mm步枪弹空腔图像数据对比分析得出：瞬时空腔最大直径在200~270mm范围内，脉动周期为11ms；瞬时空腔直径随侵彻时间呈半正弦波衰减曲线变化；杀伤元的形状对瞬时空腔的形状有显著影响，从而影响到杀伤威力的大小。

跨声速下子母弹囊式抛撒干扰特性

王金龙, 王浩, 江坤, 陶如意

2017, 37(4): 348-353,359. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.004

摘要(1144) PDF(1220)

摘要:
为分析子母弹囊式抛撒分离过程中气囊破裂后燃气冲击对子弹药动力学特性的影响，通过编译气动耦合求解程序并结合试验研究建立了囊式动态抛撒三维动力学计算模型，分别对0.8Ma，1.2Ma，3.0Ma三种典型马赫数下子母弹囊式抛撒分离干扰过程进行了数值模拟。在此基础上引入了基于目标边界体积的边界网格自适应方法，提高数值模拟对流动分离特性的捕捉和分辨能力。研究结果表明：燃气干扰主要存在于分离初始阶段，随着分离马赫数的增加在来流及激波的强干扰下其作用效果逐渐减弱。燃气干扰的存在对弹体初始分离角速度具有较大影响，在0.8Ma，1.2Ma，3.0Ma分离马赫数下其造成的初始扰动时间分别为12，10，5ms，干扰结束后由于燃气的初始扰动使得弹体角速度值分别增加了54%，97%，3%。

新型纽扣式涡喷发动机燃烧室数值模拟

马红鹏, 方蜀州, 高航, 李腾, 方冠林

2017, 37(4): 354-359. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.005

摘要(1749) PDF(1920)

摘要:
为了给超微型燃烧室提供数据参考，对设计的某微型燃烧室的稳态燃烧过程进行数值模拟。采用三维建模，入口参数采用等熵数值计算，考虑了湍流化学反应、热辐射等情况，不仅得到燃烧室稳态工作时的速度场、温度场及各组分浓度分布，而且分析了燃料/空气的流动与回流、燃烧效率以及总压恢复系数的情况，并与实验数据进行对比。计算结果可以较为准确地反映燃烧室的实际燃烧情况。结果表明，燃烧室出口速度约为65m/s，出口温度约1000K，仿真与实验数据契合度高，燃烧室结构设计合理。

AWGN信道下基于Kite码的多级编码技术

贾岱, 上官成林, 费泽松, 曹聪哲, 王晶

2017, 37(4): 360-364. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.006

摘要(1196) PDF(1503)

摘要:
多级编码（multilevel coding，MLC）技术将编码和调制相结合，在不占用额外带宽且不降低实际数据传输速率的情况下，可有效提高数据传输的可靠性。根据MLC技术分级编码的特性及信道编码定理分析，将无码率码与MLC技术结合，理论上会得到较好的误比特率及吞吐量性能。Kite码作为一种新型的无码率码，兼有喷泉码与低密度奇偶校验码的优势。以MLC技术中各等价信道的容量计算为理论基础，设计了以Kite码为分量码，结合BP（block partitioning）集分割方式与高阶调制的MLC新方法。仿真结果表明，以Kite码作分量码的MLC译码性能明显优于以传统喷泉码作分量码的MLC译码性能。

基于多径的双极化信道信息反馈方法

郑凤, 陈艺戬

2017, 37(4): 365-370. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.007

摘要(1173) PDF(1320)

摘要:
天线部署空间限制和信道信息精度是影响大规模天线性能的重要因素，双极化天线能够有效地减少天线尺寸，在有限的空间内部署更多的天线，成为了大规模天线部署时的主流选择。但是由于信道的维度较大，目前，反馈技术面临码本中码字数目巨大、设计困难的问题，并且同时导致反馈开销大以及码字选择计算复杂度高。本文提出了一种新的基于多径的双极化信道反馈方法，这种方法仅仅需要少量的长周期宽带反馈的多径方向和幅度信息，结合一些短周期子带反馈的相位合并信息即可获得更加精确的预编码。结果表明这种方法能够有效地提高量化反馈效率并降低终端侧复杂度。

基于漏洞知识库的8031单片机系统软件漏洞检测算法

单纯, 荆高鹏, 胡昌振, 薛静锋, 贺津朝

2017, 37(4): 371-375. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.008

摘要(1324) PDF(1298)

摘要:
针对基于8031单片机系统软件的安全问题，对各权威漏洞数据库进行了分析研究，采用一种基于ECV规则的攻击分析方法从攻击事件中提取漏洞知识，根据漏洞种类及特征将漏洞从代码安全的角度分类，设计了三层结构的漏洞知识库，并根据漏洞知识库的设计提出了一种基于知识的漏洞检测算法，用于检测8031单片机系统漏洞。基于上述方法设计并实现了软件安全性逆向分析系统，对8031单片机系统进行漏洞检测。实验结果表明，基于该漏洞知识库的漏洞检测算法可以对目标程序正确进行漏洞检测，有利于降低软件代码漏洞量，并在一定程度上降低成本和资源消耗。

车载手势识别中基于小波变换和双边滤波的图像去噪方法

强彦, 张晓慧

2017, 37(4): 376-380. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.009

摘要(1136) PDF(1260)

摘要:
手势识别是人机交互中的重要研究领域，车载手势识别系统可以减少驾驶员手动操作仪表导致的分心，提高驾驶安全性。受光照变化、汽车环境、摄像头成像质量等各因素的影响，车载手势图像中常会存在大量复杂噪声。这些噪声严重影响后续手势分割、特征提取和手势识别的准确性。针对手势图像中存在的噪声问题，本文提出了一种适用于车载手势图像处理的新方法。该方法先对小波分解后的各高频子带采用不同方向的一维非线性扩散滤波处理得到初步去噪手势图，在此基础上用多尺度双边滤波对图像再次处理。实验结果表明，本文方法可以较好地去除车载手势图中噪声，抑制车载手势图细节的模糊。

基于混沌粒子群算法的Ad Hoc网络优化研究

柴宝仁, 谷文成, 韩金库

2017, 37(4): 381-385. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.010

摘要(1247) PDF(1017)

摘要:
基于混沌理论提出了混沌粒子群算法C-PSO（chaotic particle swarm optimization），C-PSO算法针对Ad Hoc网络提取的优化指标进行优化处理，在网络优化过程中，C-PSO算法充分利用了混沌系统的随机性、遍历性、敏感性等特性，避免了PSO算法“早熟”现象的出现，避免了陷入局部最优区，增强了全局收索能力。基于网络模拟器NS-3仿真系统对C-PSO算法和PSO算法进行了仿真实验测试，通过对丢包率、网络生命周期和网络吞吐率3个网络性能指标的对比分析和评估，结果表明C-PSO算法优于PSO算法，从而验证了C-PSO算法对Ad Hoc网络优化的有效性与可靠性。实现了对Ad Hoc网络优化。

基于决策树和改进SVM混合模型的语音情感识别

赵涓涓, 马瑞良, 张小龙

2017, 37(4): 386-390,395. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.011

摘要(1451) PDF(2199)

摘要:
为有效提高语音情感识别的准确性，达到人机和谐交互的目的，本文提出了一种基于决策树和改进SVM混合模型的语音情感识别方法，有效地避免了无界泛化误差、分类器数目多、受限优化等问题，提高了悲伤、喜悦、愤怒、厌恶、惊讶、恐惧6种基本情感识别效率。实验结果表明，该方法识别准确率为87.58%，与传统的支持向量机和人工神经网络方法相比，有更高的抗噪声能力和稳定性，能得到更高的识别准确率，而且有较强的实用性和推广能力。

基于归一化和非下采样Contourlet变换的数字水印方案

朱丹丹, 吕鲤志

2017, 37(4): 391-395. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.012

摘要(1042) PDF(1049)

摘要:
在研究非采样Contourlet变换和归一化理论的基础上，提出了一种新的数字图像水印算法。先将原始图像经过非下采样Contourlet变换处理，提取出图像的低频区域，然后依据人眼的视觉特性以及嵌入水印前、后系数的相关性，将水印信息嵌入对低频区域进行归一化重要区域中。无须借助于原始图像，就能进行水印提取，实现真正的盲检测。实验结果表明，本文算法对平移变换的抵抗力最强，对旋转和缩放也有很好的抵抗力，而且经过JPEG压缩之后，数字水印也不会失真。

蜂窝与D2D混合网络中的无线资源分配

同钊, 李兵兵, 惠永涛

2017, 37(4): 396-400,429. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.013

摘要(1111) PDF(2103)

摘要:
针对蜂窝与终端直通（D2D）混合网络中的资源分配，将其建模为以最大化网络吞吐量为目标，关于蜂窝用户与D2D用户资源的联合优化问题。基于该模型进一步提出一种两阶段资源分配策略，即先采用改进的贪婪频谱分配算法将资源块分配给用户，然后基于对偶分解理论给每个资源块分配最优的传输功率。该算法在考虑蜂窝用户服务质量（QoS）的基础上，不再限制每个资源块上的D2D用户数目以及D2D用户可复用的资源数。仿真结果表明，所提算法在保证蜂窝用户速率性能的前提下，有效地提升了系统的整体容量。

双气室油气悬挂建模与特性研究

桑志国, 董明明, 秦也辰, 顾亮

2017, 37(4): 401-405. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.014

摘要(1254) PDF(1385)

摘要:
悬挂性能直接决定着车辆行驶平顺性和操控稳定性，双气室油气悬挂系统是一种新型悬挂。阐述了双气室油气悬挂的工作原理并建立了其参数化模型，通过与传统被动式悬挂的传递函数的比较，揭示了其刚度和变阻尼可随激励频率改变自动改变的特性。采用非支配排序遗传算法进行了多目标优化，结果显示其三个悬挂性能指标均优于传统的被动式悬挂。根据多目标优化得到的Pareto最优解选取悬挂参数，并进行时域仿真验证了上述结论。

基于投影正交化的状态空间模型降维研究

张恪渝, 韩永明

2017, 37(4): 406-411. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.015

摘要(1234) PDF(1121)

摘要:
提出一种改进型状态空间系统设定，当状态变量的滞后项存在时，可以不改变变量的维度直接估计，且传统的卡尔曼滤波方法依旧有效。改进了一般状态空间模型需要增加状态变量维度才能进行估计的设定，极大地降低了计算的复杂度，扩展了模型的应用范围。此外，使用Durbin and Koopman（D-K）抽样方法对卡尔曼平滑算子进行重新估计。随后使用仿真实验，对比传统状态空间模型和改进型模型的参数估计结果与计算时长，发现改进型系统下估计结果与传统型的差距甚微，但是计算时长大幅降低且精度提升。而D-K抽样法的效率，相比传统卡尔曼平滑法也有着显著的提升。仿真结果证实了降维方法的有效性。

基于hp自适应伪谱法的飞行器多阶段轨迹优化

邱文杰, 孟秀云

2017, 37(4): 412-417. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.016

摘要(1456) PDF(1782)

摘要:
为解决助推-滑翔飞行器的多阶段多约束轨迹优化问题，在考虑速度约束、轨迹阶段切换点约束与轨迹末端参数约束的条件下，建立了助推-滑翔飞行器纵向运动模型与多阶段轨迹优化模型。采用基于hp自适应伪谱法的Legendre-Gauss-Radau离散点，将该最优控制问题转换为多阶段非线性规划问题，求解得到最大飞行距离轨迹。为解决多阶段轨迹优化算法难以确定位置自由的阶段切换点的问题，基于动态规划的思想，设计了新的多阶段轨迹优化策略。改进后的优化策略在得到了多阶段全局近似最优解结果的同时，减少了原优化算法的计算量。仿真结果表明，改进的hp自适应伪谱法能有效解决多阶段助推-滑翔飞行器轨迹优化问题，优化结果优于最大升阻比滑翔飞行轨迹。

含有J2项摄动的卫星追逃轨道优化

王强, 叶东, 范宁军, 吴炎烜

2017, 37(4): 418-423. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.017

摘要(1640) PDF(2266)

摘要:
研究含有摄动作用下卫星拦截逃逸的双边最优控制问题，其中假定拦截卫星和目标都使用幅值受限连续有限推力进行机动。在卫星所受二体引力基础上加入J2项非球形摄动，推导了两星的动力学方程。为了求得该微分对策问题的鞍点最优解，根据极大极小值的充分必要条件由系统的哈密顿函数得到双边最优时的控制输出，将最优控制问题转化为两点边值问题。针对该问题存在的初值难以获取、收敛困难等问题，采用启发式优化算法搜到鞍点解的初值，并将其带入非线性优化算法获得精确数值解，最后通过仿真给出了两星追逃过程中的最优轨迹和双边最优控制输出。

瓦斯爆炸炭黑结构及产生机理分析

聂百胜, 杨龙龙, 王成, 黄金鑫

2017, 37(4): 424-429. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.018

摘要(1300) PDF(1214)

摘要:
瓦斯爆炸过程中视窗处出现的亮斑现象，分析确定为爆炸过程中产生的有高热辐射特性的炭黑。利用低温液氮吸附比表面积分析仪、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和傅里叶红外光谱等方法，分析了瓦斯浓度下爆炸产生炭黑的孔径分布和表面结构。研究结果表明，炭黑的比表面积为1.507m²·g^-1（DFT），总孔容为4×10^-3cm³·g^-1。SEM图像显示炭黑颗粒由大量球状物聚集体组成，直径在4~50μm。颗粒表面孔隙高度发育，部分表面有熔融烧结特征；TEM扫描结果显示形成聚集体的颗粒直径大都在100nm左右，粒子间彼此结合，形成链枝结构的炭黑聚集体，放大到8nm可以明显看到初级粒子内部有石墨状的晶格条纹；红外光谱分析结果表明炭黑颗粒内含有大量芳香烃结构，C-H、C-O结构、芳香族及取代苯官能团广泛存在。

基于有限元数据交会的部件毁伤评估方法研究

李向荣, 李帅, 王国辉, 李国栋, 李帆

2017, 37(4): 430-435. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.019

摘要(1057) PDF(1289)

摘要:
武器装备部件级战场损伤评估是实现装备精确保障仿真与战时精确预测的基础。以榴弹破片对付主战坦克为例，采用有限元离散法提出一种的弹目交会计算模型，建立了以概率形式表示的破片打击下部件毁伤准则。确定了一定条件下的火炮身管炮口与炮塔附近处损坏的临界侵彻深度，分别是35mm和85mm。编制了主战坦克与榴弹破片的有限元离散交会计算程序，并进行了示例计算。研究结果也适用于榴弹破片对付其他装备部件的损伤评估，从而为战场修复与精确维修保障提供支撑。

晶粒直径的信息几何结构

张真宁, 孙华飞, 韩希武, 曹丽梅

2017, 37(4): 436-440. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2017.04.020

摘要(977) PDF(1190)

摘要:
从信息几何的角度研究了晶粒直径所呈现的几何特性。由于某物质的晶粒直径服从对数正态分布，通过分析对数正态分布全体所构成的统计流形的几何结构，达到对晶粒直径研究的目的，得到了该统计流形是具有负常曲率的双曲空间。同时，通过求解测地线方程，得到流形的测地线。并且讨论了Kullback散度和弧长之间的关系。最后，讨论了Jacobi场的敛散性。

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2017年第37卷第4期

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