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2019, 39(8): .

摘要(659) PDF(336)

摘要:

2019, 39(8): .

摘要(532) PDF(354)

摘要:

一种小口径自动炮复合型减后坐技术研究

肖俊波, 杨国来, 李洪强, 宋杰, 邱明, 廖振强

2019, 39(8): 771-776. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.001

摘要(1238) PDF(524)

摘要:
提出了将高效的膛口制退器、时延式喷管气流反推减后坐装置和新型阻尼可调高吸能缓冲器3者有机结合的复合型减后坐力技术，实现大幅度降低小口径自动炮连发射击时的后坐力.建立了该自动炮复合型减后坐刚柔耦合数学模型.经过仿真分析，计算结果曲线与试验曲线基本相符.试验数据表明，复合型减后坐力技术能够有效使自动炮后坐力显著降低.为今后低后坐身管武器的研究提供了理论依据和应用参考.

基于修正质点弹道模型的双旋弹控制效果分析

马国梁

2019, 39(8): 777-783. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.002

摘要(806) PDF(445)

摘要:
针对一类固定鸭舵双旋弹，提出基于修正质点弹道模型的控制效果分析方法.将前体鸭舵滚转角作为控制量，在地面坐标系中建立了固定鸭舵双旋弹的6自由度外弹道模型.在鸭舵滚转角保持常值的条件下推导了动力平衡角计算公式，并得到修正质点弹道模型.给出了射程方向修正加速度和侧偏方向修正加速度的计算公式，并提出主导修正系数的定义.分析了主导修正系数对修正方向和修正距离的影响，说明该系数是决定固定鸭舵双旋弹控制效果的关键因素之一.仿真示例表明，用动力平衡角可以近似估算弹丸的攻角而且修正质点外弹道模型与6自由度外弹道模型的位置计算结果接近.

高速射弹小角度入水弹道特性研究

肖海燕, 罗松, 朱珠, 于勇

2019, 39(8): 784-791. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.003

摘要(899) PDF(569)

摘要:
研究高速射弹小角度入水过程中的空化现象和弹体运动规律.计算采用VOF多相流模型捕捉空泡界面，采用Schnerr and Sauer空化模型模拟空化现象，弹体运动通过6自由度方程与重叠网格技术进行求解.计算分析了弹体小角度入水过程中的弹道特性、空泡的演化规律及射弹的流体动力特性，初步探索了高速射弹的小角度入水时产生的弹跳现象.研究表明：此高速运动的旋转射弹在小角度入水时，弹体轨迹和姿态容易发生很大的变化，空泡形态不对称，弹体大面积沾湿导致弹体受到很大的流体动力和力矩，弹体运动失稳产生弹跳翻转现象.分析表明，弹体小角度入水容易沾湿，沾湿对流体动力及其运动姿态有着极大的影响，弹体的不对称沾湿是超空泡射弹失稳的重要原因.

基于NMR和声发射的砂岩疲劳损伤试验研究

任松, 王小书, 高思娴, 欧阳汛, 谢凯楠

2019, 39(8): 792-799. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.004

摘要(802) PDF(415)

摘要:
为科学地评价工程岩体的长期稳定性和安全性，在实验室条件下对饱水砂岩开展循环加卸载试验，结合声发射技术与核磁共振分析技术两种手段探究其宏细观变形及疲劳损伤演化规律.研究结果表明：在循环荷载作用下，砂岩的声发射能量分布规律与轴向累积残余变形发展规律、应力-应变曲线滞回环变化规律一致，均能反映岩石在重复应力的作用下逐渐劣化至发生破坏；岩石疲劳损伤过程中的声发射能量幂律特征具有时间序列上的尺度不变性，循环中期幂指数可有效表征全过程能量分布；根据T₂谱结果，定义系数K₂为细碎裂隙与较大裂隙体积之比，循环过程中K₂一直处于增加的状态，当K₂值急剧下降时，砂岩有破坏的前兆；试件的AE特征与NMR特征均能体现岩石内部孔裂隙变化，其结果具有一致性，反映出岩石破坏是局部变形累积引起的整体疲劳损伤.

气爆荷载下弯曲构件动力响应数值计算

孙松, 王明洋, 邱艳宇, 高康华

2019, 39(8): 800-807. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.005

摘要(925) PDF(510)

摘要:
针对建筑结构内部气体爆炸荷载升压时间长、峰值压力小、压力峰值较多的特点，以等效单自由度方法为基础，通过将荷载、抗力矩阵化准确描述加载过程与结构动力特性，推导得到了气爆荷载下结构动力响应的数值计算方法，并与实验数据对比验证其准确性.研究发现：与实际气爆荷载相比，简化荷载因为忽略了荷载变化速率的影响使得计算的结构振动位移要小于实际情况，而阻尼的存在可以减少这种计算误差.相同峰值的荷载作用时间越长，对结构产生的变形能越大，结构的最大振幅与残余变形越大.初始速度与初始位移均会增加结构的振动挠度与残余变形，初始速度相当于结构额外受到了冲量荷载，而初始位移则相当于结构承受了外部静载.

基于阻抗的水面船基座冲击动响应折减方法

董九亭, 刘建湖, 汪俊, 李海涛, 刘国振, 杲涛

2019, 39(8): 808-812,824. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.006

摘要(819) PDF(335)

摘要:
水下爆炸下舰载设备会引起冲击谱的谱跌现象.为研究舰载设备对基座处冲击环境的影响，首先用ABAQUS的频响分析计算基座和设备自身的机械阻抗，然后通过简化设备-基座动力学模型，推导基座的响应与系统中各部分机械阻抗的关系，最后根据稳态响应与瞬态响应的差异，利用机械阻抗得到设备安装对基座响应影响的折减公式.结果表明：基于阻抗的折减公式在大部分区域较规范中的折减公式能够更好地吻合试验数据.

双臂巡检机器人沿输电线路行走特性研究

魏永乐, 房立金

2019, 39(8): 813-818. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.007

摘要(769) PDF(327)

摘要:
传统双臂巡检机器人沿大跨度输电线路行走过程中存在行走轮受力不均、易脱线等问题.针对这些问题，分别建立了传统双臂巡检机器人和带柔索双臂巡检机器人行走轮受力模型，对比分析表明：与传统双臂巡检机器人相比，随着线路倾斜角度增大，带柔索双臂巡检机器人两臂行走轮受力较均匀，不会出现脱线现象.在相同质量参数和结构参数条件下，采用虚拟样机技术分析了2种类型机器人沿输电线路行走时行走轮受力情况，仿真结果表明，传统双臂巡检机器人在线路倾斜角度达到28°时，出现单臂挂线现象；而带柔索双臂巡检机器人在线路倾斜角度达到37°时，仍能保持稳定地双臂挂线.综合分析表明，带柔索双臂巡检机器人的结构设计在线路行走方面具有明显优势，对于倾斜角较大的大跨度输电线路具有更强的适应能力，行走稳定性更好.

人眼检测的混合加权特征方法

王建中, 张广月, 王虹

2019, 39(8): 819-824. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.008

摘要(990) PDF(527)

摘要:
基于眼动跟踪的目视瞄准技术可使无人武器的目标跟踪瞄准操控摆脱对肢体的需求，是未来无人武器的重要操控方式.提出一种混合加权特征方法，通过Gabor算子滤波、计算积分图、引入局部区域方差作为权重对混合特征编码进行加权运算并与级联分类器训练结合，获得人眼区域检测.试验结果表明，本文方法优于常用的Haar-like、LDP方法，并且随着级数的增加误检率呈下降趋势.该方法可提高人眼检测率、降低误检率，为满足无人武器目视瞄准对实时性和准确率的要求提供可能的技术途径.

一种基于CRSN的简单有效Rendezvous算法

谭龙, 张晓琪, 李建中

2019, 39(8): 825-832. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.009

摘要(825) PDF(280)

摘要:
基于传统的会合（Rendezvous）机制，提出了一种简单快速的跳频算法SRPX（sender-receiver-parameter-X，SRPX），算法将节点状态划分为发送状态和接收状态，通过调整步长和信道使用概率参数生成信道跳频序列，实现节点间的通信.算法有效解决了CRSN中公共控制信道的瓶颈问题，支持信道集的对称模型和非对称模型，满足多用户/多跳应用场景，实现了信道的有效相遇（Rendezvous）.通过理论证明和实验对比分析，验证了SRPX算法在最大相遇时间（MTTR）和平均相遇时间（ATTR）上优于其它相关算法.

基于正态逆高斯和特征贡献度的睡眠分期实验研究

由育阳, 由书凯, 高健凯, 杨志宏

2019, 39(8): 833-838. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.010

摘要(869) PDF(301)

摘要:
针对自动睡眠分期任务，提出了一种基于正态逆高斯和特征贡献度的睡眠分期实验框架.提取睡眠脑电信号特征，并对信号进行可调Q因子小波分解（TQWT），针对TQWT子带提取正态逆高斯参数特征；基于SVM模型实现特征贡献度排序与筛选，针对高贡献度特征，比较多种分类器的分期结果并设计多分类器组合自动睡眠分期算法.采用PhysioBank的Sleep-EDF数据集进行验证，取得了89.88%的平均睡眠分期准确率，相较于单一分类器的分期准确率有较大提升，对睡眠障碍的临床诊断与研究具有较大价值.

拦截高速目标的中制导次优弹道修正

周觐, 王华吉, 赵炜, 张大元, 雷虎民

2019, 39(8): 839-845. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.011

摘要(973) PDF(298)

摘要:
针对临近空间飞行器的快速发展所带来的拦截高速目标作战需求，应用模型静态预测规划（model predictive static programming，MPSP）方法设计了一种中制导次优弹道修正算法.首先，通过分析中末制导交接班时刻拦截弹的最佳交接状态，得到了零控拦截条件，该条件由拦截弹和目标的速度比以及二者的速度前置角唯一确定；其次，针对不满足零控拦截条件的情形，分析了在引入比例导引作为末制导律前提下的捕获区，得到了拦截弹和目标速度前置角组成的平面内的捕获区基本构成，建立了中末制导交接班时刻拦截弹需要满足的捕获区约束；然后利用高斯伪谱法（Gauss pseudospectral method，GPM）得到了满足零控拦截条件的基准弹道，应用MPSP设计了考虑捕获区约束条件限制的弹道修正算法；最后，仿真结果验证了所提方法的合理性以及有效性.

VMD参数优化及其在轴承故障特征提取中的应用

张栋良, 李帅位, 黄昕宇, 陈璞

2019, 39(8): 846-851. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.012

摘要(838) PDF(447)

摘要:
针对群优化算法对变分模态分解所需模态数和二次惩罚项参数寻优效率较低的问题，提出了快速局部均值经验模态分解的信号预处理方法.对预处理后的模态分量根据相似系数准则进行模态数预估，同时利用多评价指标选择二次惩罚参数.针对VMD对故障信号中存在的固有振动高频带分解效果较差的问题，利用自相关能量函数实现降噪和减小高频带的影响.通过仿真实验和实测轴承故障数据分析，并与群优化算法选择参数以及中心频率相近选取模态数的VMD分解效果相比，该方法能有效提取故障信号的特征频率.

基于自抗扰的高超再入飞行器轨迹线性化控制技术

张惠平, 余跃, 王宏伦

2019, 39(8): 852-858. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.013

摘要(948) PDF(448)

摘要:
在高超再入飞行器运动模型的基础上，全面分析了全弹道3通道间的运动学耦合、惯性耦合、气动耦合和控制耦合.针对该强耦合系统的姿态跟踪问题，基于时标分离和奇异摄动原理，分别在姿态环慢回路和快回路设计了基于自抗扰的轨迹线性化控制器.结合控制器的设计过程，从前馈、反馈、干扰观测与补偿等角度全面分析了自抗扰轨迹线性化控制方法的通道解耦机理.仿真结果验证了解耦机理分析的正确性，表明自抗扰轨迹线性化方法具有很好的解耦效果，适合用于强耦合系统的控制器设计.

基于圆形阵列标定板的张氏相机标定法

汪首坤, 赵金枝, 姜明, 王浩田, 张一丁

2019, 39(8): 859-863. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.014

摘要(989) PDF(406)

摘要:
提出了一种基于圆形阵列标定板的张氏相机标定法.利用大恒水星系列相机对不同方向和不同姿态的圆形特征标定板进行20次拍摄，并利用亚像素边缘检测算法对图像视野中的特征进行边缘检测；接着对得到的边缘封闭的特征分别进行圆度、偏心率和凸度的条件限制，提取出图像中符合要求的圆形特征；最后通过标定板上圆形特征的圆心像素坐标与世界坐标的对应关系来进行相机标定.实验结果显示，圆形特征的圆心坐标平均重投影误差在0.007个像素以内，表明了该算法的可行性.

基于改进强跟踪滤波器的UWB/AHRS紧组合定位方法

郑戍华, 鲁东原, 王向周, 刘澎

2019, 39(8): 864-869. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.015

摘要(720) PDF(353)

摘要:
针对遮挡环境下的车辆定位问题，提出一种基于改进强跟踪滤波（ISTF）算法的超宽带（UWB）与航姿参考系统（AHRS）紧组合定位方法.该方法使用阈值鉴别UWB测距异常值并消除其影响，将强跟踪滤波（STF）算法应用到紧组合系统的数据融合中，并结合定位模型对算法进行改进，以提高算法的稳定性和对观测噪声的估计精度.仿真与实验结果表明，该方法能在复杂工况下提供车辆精确的定位信息，与UWB单独定位及采用几种非线性滤波算法相比，系统的鲁棒性更强、定位精度更高，具有很强的实用性.

基于全变分正则最大后验估计的高光谱图像亚像元快速定位方法

胡忠铠, 高昆, 豆泽阳, 周颖婕, 巩学美

2019, 39(8): 870-875. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.016

摘要(1128) PDF(655)

摘要:
针对高光谱亚像元定位应用中光谱解混这一病态问题的求解，改进了结合空间分布先验全变分（TV）的最大后验估计（MAP）光谱解混模型，以保证算法的可扩展性和解的唯一性.同时，针对TV先验固有的非线性特性导致的求解过程繁琐的问题，提出了一种快速求解算法，将原始复杂的非线性运算转化成几步较简单的有闭合解的运算，对这些子问题结合运用快速迭代收缩阈值算法（FISTA）和分裂Bregman算法来分别求解.结果表明，提出的新方法保持了与传统梯度下降方法相一致的定位精度，但将迭代速度提高了10倍以上，具有更高的运算效率.

喷火器系统效能分析与评价

吴昱, 毕鹏禹, 金青君, 任秀娟, 姚伟召

2019, 39(8): 876-880. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2019.08.017

摘要(983) PDF(343)

摘要:
喷火作战是一种利用火焰射流实施毁伤的近距离作战模式，在近现代历次战争中发挥了独特的火力支援作用.但现役火药式喷火器固有的使用缺陷使其在未来作战中无法满足灵活作战的实际需要，因此提出新型喷火器的设计思路，并采用ADC模型分析法，通过可用性、可信性和能力矩阵的建立，构建现役火药式喷火器和新型喷火器的系统效能分析模型，并对两种喷火器的系统效能进行对比分析.结果显示，新型喷火器在整体系统效能和使用完好性上都体现出明显优势.喷火器ADC模型的构建在实现喷火器系统效能量化分析的基础上，为新型喷火器的论证研制提供理论依据.

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2019年第39卷第8期

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