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2018, 38(10): .

摘要(645) PDF(0)

摘要:

2018, 38(10): .

摘要(580) PDF(335)

摘要:

引信自旋式微电机旋转机架抗高过载结构设计

惠江海, 高敏, 李鑫鹏

2018, 38(10): 991-999. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.001

摘要(951) PDF(741)

摘要:
针对炮弹发射过程中的瞬时高过载造成弹道修正引信自旋式微电机旋转机架失效，导致引信无法正常工作的问题，结合当前弹载器件抗过载的主要方法与思路，考虑电机旋转机架的工作特点，根据旋转机架动力学模型和轴承在缓冲设计条件下的吸能原理，基于弹-炮-引信耦合有限元动力学仿真获取了旋转机架轴承的过载特性，结果表明了轴承主要承受轴向过载条件下的惯性力冲击。在此基础上，提出了在轴承处添加铜制缓冲垫片和改变外转子机架的轴肩与底螺尺寸两种抗过载设计方案，并通过弹-炮-引信耦合有限元动力学仿真分别获取了两种方案下球轴承最大应力值随时间的变化。结果表明，添加铜制缓冲垫片无法将球轴承的最大应力降低到轴承钢屈服极限以下，而通过改变外转子机架轴肩与底螺尺寸能成功将球轴承的最大应力值降低至轴承钢屈服极限以下，结合推力轴承形变量判定，该方案满足旋转机架的抗过载设计需求，保证了修正引信在炮弹发射后的正常工作。

不同间距邻近爆破载荷下隧道破坏规律及动态响应研究

郭东明, 刘康, 张伟, 杨俊, 凡龙飞, 薛磊

2018, 38(10): 1000-1005. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.002

摘要(997) PDF(507)

摘要:
试验研究和数值分析是研究不同间距邻近爆破载荷下隧道动态破坏问题的有效手段。通过试验研究发现，当间距较小时，迎爆侧呈三角形破坏，背爆侧表现为起拱点和底角的裂纹扩展，且随间距增加，破坏程度逐渐减弱。通过LS-DYNA数值模拟研究发现，当炸药量一定时，随间距的增加，起拱点位置振速峰值呈指数型衰减，当间距小于3D时，衰减较快，且振速峰值大于安全振速，位于危险间距内；当大于3D时，衰减缓慢，位于安全间距内。迎爆侧振速峰值最大区域分布在直墙中部至起拱点位置，直墙中下部和拱形部位次之。

基于FLAC^3D对爆破振动下某土坝的安全振速预测

李胜林, 刘志远, 张会歌, 孟令豪

2018, 38(10): 1006-1011. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.003

摘要(900) PDF(426)

摘要:
在大量现场爆破振动监测的基础上，对速度信号进行分析，近似得到了坝体的黏滞阻尼比，基于坝体动力响应特征通过FLAC^3D建立了某土石坝的2维模型。基于土体力学参数计算简化得到了坝基瑞利波分布函数，确定了使坝体发生最大响应的振动信号主频为2。00Hz，通过加大最不利地震波振幅，计算得到使坝体破坏的速度阈值为16cm/s，以此阈值作为土坝安全振速，可有效保证坝体的结构安全。

钨合金弹体超高速撞击混凝土靶成坑特性研究

钱秉文, 周刚, 李进, 张德志, 张向荣, 朱玉荣, 景吉勇, 谭书舜, 李运良

2018, 38(10): 1012-1017. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.004

摘要(1211) PDF(567)

摘要:
为探究钨合金弹体超高速撞击混凝土靶的成坑直径和成坑体积随动能变化的规律，采用二级轻气炮开展了钨合金弹体以1。97～3。66km/s的速度撞击混凝土靶实验，利用CT图像诊断方法得到了实验后的成坑特性实验数据，并基于点源假设进行了超高速撞击条件下成坑特性的量纲归—化分析。结果表明：超高速撞击条件下靶板成坑为“弹坑+弹洞”型；成坑直径和成坑体积随动能增加而单调递增，通过量纲分析得到成坑直径3次方和成坑体积都与弹体动能近似成正比，拟合指数μ接近动能主导的指数2/3，说明成坑过程主要受动能影响。

强激光烧蚀铝靶实验及数值模拟

伍俊英, 杨利军, 吴宝, 汪龙, 陈朗

2018, 38(10): 1018-1024. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.005

摘要(1019) PDF(479)

摘要:
为研究强激光对金属铝靶的毁伤效应及作用规律，进行了不同能量强脉冲激光烧蚀铝靶实验。采用纹影高速照相技术，观察了激光作用铝靶过程中形成的溅射产物和冲击波流场，获得了不同激光能量作用下铝靶的烧蚀特征。建立了强激光烧蚀铝靶的2维计算模型，对脉冲激光作用铝靶过程进行了数值模拟计算，获得了激光脉冲能量对铝靶烧蚀深度的影响规律。对连续强激光大光斑烧蚀铝靶过程进行了数值模拟计算，对比分析了有重力和无重力作用下烧蚀深度以及烧蚀形貌特征。结果表明，在重力作用下烧蚀深度小于无重力作用下的情况，而烧蚀面积大于无重力作用下的烧蚀面积。

隧道掘进爆破破岩数值模拟及应用研究

孙宝平, 高文学, 周世生

2018, 38(10): 1025-1029,1036. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.006

摘要(812) PDF(415)

摘要:
为研究隧道掘进多孔毫秒延期爆破条件下的岩体破碎和爆破振动规律，采用完全重启动数值模拟技术和拉格朗日数值算法计算隧道掘进爆破破岩过程，得到了岩体特征点的振动速度，并将数值模拟评估的爆破方案应用于工程实践，数值模拟与工程实践结果比较吻合。结果表明，联合完全重启动数值模拟技术和拉格朗日算法能够模拟隧道破岩的物理力学过程。

舰载机出动回收调度策略生成方法

杨放青, 王超, 姜滨, 张修远

2018, 38(10): 1030-1036. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.007

摘要(813) PDF(517)

摘要:
为了提高航母舰载机的出动回收能力，从提高出动回收调度过程的自动化程度入手，采用了最初在机器人导航和控制领域提出的学徒学习理论来解决调度优化问题。通过建立基于马尔科夫决策过程的舰载机出动回收过程仿真模型，以专家的示范调度操作为学习目标，采用学徒学习理论中的乘法权重法构建出动回收调度方法，并根据舰载机在集中出动和连续出动这两种典型调度工况下的具体算例研究，将得到的结果与专家示范操作结果进行对比，认为该方法具有较好的优化效果和较高的实用性。

基于自适应Radau伪谱法的再入段轨道设计算法

张恒浩

2018, 38(10): 1037-1045. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.008

摘要(862) PDF(553)

摘要:
针对传统Radau伪谱法处理非光滑平面时精度不高和效率不足的缺点，提出了一种基于自适应Radau伪谱算法的再入段轨道设计算法。该算法可以根据状态方程的拟合精度对再入段轨道进行自适应调整。在轨道曲率较高的区域，通过增加区段数量提高计算精度；在轨道曲率较低的区域，通过提高插值多项式的阶次提高计算精度。仿真结果显示，该算法形成的配点分布更为合理，相对传统的Radau算法具有高精度、高效率等优点，求解效果优于传统的Radau伪谱法，可将其应用到再入段轨道优化的工程实际中。

应用遗传算法的多星座保护级别优化方法

郑学恩, 许承东, 范国超, 赵靖

2018, 38(10): 1046-1050. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.009

摘要(674) PDF(369)

摘要:
增强型接收机自主完好性监测算法（ARAIM）能够在精密进近段为飞行器提供完好性保护。针对提高ARAIM算法在中国地区可用性的优化问题，提出一种基于遗传算法的垂直方向保护级别（VPL）优化方法。该方法在理论层面对VPL方程进行推导，将最大值函数最小化问题转化为目标规划求最优问题，利用遗传算法的寻优特性避免了优化中奇异点的出现，通过优化分配连续性风险和完好性风险，实现了对VPL值的优化。为了验证该优化方法的有效性，利用跟踪站采集到的GPS、GLONASS和BDS 3个导航系统播报的真实卫星星历数据，对VPL值进行了分析，分析结果表明该方法的平均优化率达到9.9%。

液压足式机器人单腿变刚度控制弹跳研究

赵江波, 薛塔, 王军政

2018, 38(10): 1051-1055. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.010

摘要(652) PDF(458)

摘要:
液压足式机器人由于其负载能力强，动态性能优越得到广泛的关注。针对液压足式机器人能量调节及其单腿弹跳运动控制问题，将液压足式机器人单腿等效为弹簧负载倒立摆（SLIP）模型，并提出了一种主动变刚度的控制策略，可以使液压足式机器人单腿在着地时刻进行能量调整，并使其达到期望的弹跳高度。实验结果表明，本文提出的控制方法可以实现液压足式机器人单腿稳定弹跳，并有效控制弹跳高度。

液压四足机器人关键步态参数优化

韩宝玲, 朱琛, 罗庆生, 赵锐, 汪清强

2018, 38(10): 1056-1060. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.011

摘要(746) PDF(478)

摘要:
针对四足液压仿生机器人walk步态中足端轨迹规划问题，提出了通过优化步高和步长这两个关键步态参数来提高机器人行走稳定性的方法。通过聚合交叉的方法进行实验设计，用速度和步长及仿真得到的评价函数值进行三维曲面拟合，用速度截取所拟合的曲面得到不同速度下的最优步长。较优的步高确定采用二分法。步高和步长的优化效果用评价函数和Adams仿真进行验证，其中评价函数的构造充分考虑了表征机器人机身姿态平稳性的多组参数；四足机器人行走的仿真实验表明使用所述方法优化后的步态参数进行足端轨迹规划，得到的机器人静步态具有优异的运动性能表现。

改进模型估计与平差的多幅异源影像匹配方法

张岩, 孙世宇, 李建增, 胡永江

2018, 38(10): 1061-1066. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.012

摘要(745) PDF(337)

摘要:
针对多幅异源影像匹配准确性不高的问题，提出了一种改进模型估计与平差的多幅异源影像匹配方法。首先利用基于快速自适应鲁棒性尺度不变的特征检测子与鲁棒性交叠的标准特征描述子，来增强特征匹配的鲁棒性；然后提出改进的随机抽样一致性算法，来提高模型估计的执行效率，同时保证鲁棒性；最后提出针对多幅异源影像匹配的平差方法，来优化异源匹配结果。实验结果表明，在异源影像存在较大差异的情况下，改进模型估计与平差的多幅异源影像匹配方法具有精度高的优势。

不确定康复训练机器人速度与加速度同时约束的跟踪控制

孙平

2018, 38(10): 1067-1072. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.013

摘要(715) PDF(359)

摘要:
针对不同康复者质量及系统重心偏移产生的不确性，影响康复步行训练机器人对医生指定训练轨迹的跟踪精度问题，设计了估计不确定性的滤波器，目的是提高控制系统的鲁棒性。同时，为了避免运动过程中速度和加速度发生突变，提出了一种抑制系统不确定性并同时约束运动速度与加速度的控制器设计新方法。通过Lyapunov稳定性构造速度和加速度的约束条件，证明了跟踪误差系统的渐近稳定性，并得到了控制器参数矩阵的求解方法。通过仿真结果对比分析和实验研究，表明了文中提出控制器设计方法的有效性和优越性，验证了所设计的控制器能同时约束康复步行训练机器人的运动速度和加速度。

带微分观测器的双环姿态跟踪控制

殷春武

2018, 38(10): 1073-1078,1084. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.014

摘要(701) PDF(326)

摘要:
针对捕获非合作目标航天器的姿态跟踪控制问题，给出了一种双环姿态跟踪控制器。通过引入虚拟角速度将二阶姿态运动方程分解为内外环独立的子系统。外环预设有界虚拟角速度使航天器姿态渐近收敛于期望姿态；内环采用二阶微分观测器精确估计由转动惯量摄动、外部干扰和饱和超幅部分组成的不确定项，基于观测值的鲁棒姿态控制器使内环角速度指数收敛于外环虚拟角速度。双环姿态跟踪控制能够满足控制饱和及角速度有界约束下的跟踪精度和闭环系统的全局渐近稳定性。数值仿真验证了该控制器的鲁棒性和有效性。

非高斯噪声下的参数自适应高斯混合CQKF算法

孟东, 缪玲娟, 邵海俊, 沈军

2018, 38(10): 1079-1084. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.015

摘要(880) PDF(357)

摘要:
研究非高斯噪声环境下的高斯混合滤波方法，进行纯方位跟踪系统的目标跟踪。利用改进的参数自适应方法，调整位移参数的大小，从而修正了高斯混合模型，提出了在非高斯噪声下的参数自适应高斯混合CQKF算法；基于非高斯噪声下的离散系统模型，分析了高斯混合CQKF算法中建模过程的局限性，并结合初值优化方法，提出了利用参数自适应方法修正高斯混合滤波模型的方法，从而克服了高斯混合滤波的局限性，提高了滤波精度。仿真实验表明在非高斯噪声下参数自适应高斯混合CQKF算法比原算法有更高的滤波精度。

长程面形仪稳定系统的设计

杨斌, 高俊翔, 李明, 汤善志, 杨福贵

2018, 38(10): 1085-1090,1095. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.016

摘要(658) PDF(740)

摘要:
分析了温度梯度、空气扰动、振动以及漂移误差对长程面形仪测量精度的影响，设计了一种以双层铝合金材料为主体带夹层内水循环的封闭性防护罩结构的长程面形仪稳定系统。通过封闭性的结构设计，以及夹层内增加焊点的方式，减小了空气扰动的影响；通过导热性较好的铝合金材料和内循环水系统，提高了温度的稳定性；通过在内壁粘贴石墨导热膜，有效地避免了局部温升过大，提高温度分布的均匀性。运用ANSYS软件对稳定系统结构强度进行了校核，优化了焊点分布方案，进一步提高了结构刚度。实际测试结果表明：温度的稳定性由0.234K提高到0.186K，稳定性提高了20.5%；温度的均匀性由0.294K提高到0.232K，均匀性提高了21.1%，完全达到了应用要求；对K-B镜样品的实际测试表明，配有稳定系统的长程面形仪测量装置面形测量精度更高，噪声更小；自准直仪的性能测试表明，安装稳定系统后自准直仪的噪声得到了高效抑制，检测性能大幅提高。

粒子退偏比测量拉曼米-偏振激光雷达系统设计与仿真

陈思颖, 田依杉, 陈和, 张寅超, 郭磐

2018, 38(10): 1091-1095. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.017

摘要(971) PDF(357)

摘要:
针对米-偏振激光雷达回波信号受大气分子信号影响而只能测得体退偏比的问题，设计了一种可以测量粒子退偏比的纯转动拉曼-米偏振激光雷达。仿真了其回波信号与信噪比，结果表明系统夜晚最大探测距离可达12 km，验证了系统的可行性。利用拉曼信号校正米-偏振信号得到气溶胶和云的粒子退偏比，通过对比不同天气状况下的退偏比廓线，得出该系统更适用于高空卷云和浓度较小但退偏比较大的气溶胶粒子的退偏比测量。

质子辐照过程的统计分布研究

胡海云, 王斌容, 由艳华, 杨晓丽

2018, 38(10): 1096-1100. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2018.10.018

摘要(655) PDF(371)

摘要:
为了研究一定能量的质子在材料内穿行深度的变化，进而探讨对材料性能的影响，基于质子穿行过程中碰撞的随机性，建立了质子穿行过程的非平衡统计理论模型。分别计算出了高能和低能质子穿行长大速率函数和穿行深度概率密度函数。并以Kapton薄膜为例，发现高能质子的最概然穿行深度与之对应的最大概率密度的乘积为一个定值；随着低能质子能量的增加，其乘积呈阶梯状递减到一定值；高能和低能的分界线大约在10⁵eV数量级处。

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2018年第38卷第10期

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