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2022 年 4 期封面

2022, 42(4).

摘要(53) PDF(2)

摘要:

2022 年 4 期目录

2022, 42(4): 1-2.

摘要(128) HTML(82) PDF(16)

摘要:

双装药多层箱体内部爆炸的破坏效应试验研究

胡宏伟, 肖川, 冯海云, 宋浦

2022, 42(4): 331-339. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.154

摘要(275) HTML(91) PDF(36)

摘要:
为了研究2个装药不同箱体结构内部同时爆炸的破坏效应，利用模拟箱体结构，进行了相同质量TNT装药在单箱体和4层箱体内部爆炸试验，分析了装药质量和箱体容积的匹配关系以及双装药布放位置对4层箱体破坏效果的影响. 结果表明，整体装药单层箱体内部爆炸时，箱体撕裂、抛掷严重，结构整体毁伤效果差；以箱体的破坏数量为基准，2个装药(每个装药的质量为整体装药的1/2)在双箱内部爆炸的毁伤效果都优于相同质量整体装药单箱内部爆炸. 装药位置导致的能量叠加和扩散对多箱体的毁伤效果影响很大，整体装药的较佳爆炸位置为中间箱体，双装药的较佳爆炸位置为中间的相邻箱体或隔箱，相隔一个箱体破坏效果最好.

两端点起爆对炸药近地场冲击波威力增强效应研究

史利平, 王成龙, 吴宏斌, 史文卿, 薛再清

2022, 42(4): 340-346. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.162

摘要(233) HTML(75) PDF(20)

摘要:
通过试验和仿真分析研究了两端点起爆对炸药爆炸近地冲击波场分布的影响. 研究结果表明，两端点起爆爆轰波在炸药中心形成汇聚叠加，初始冲击波场在汇聚中心形成耦合增强，并在中心汇聚位置向周向水平传播，显著增强了冲击波在近地场的传播距离和超压威力. 对比上端点起爆、下端点起爆和两端点起爆方式，炸药在比例距离1.5 m·kg^−1/3<Z<4.5 m·kg^−1/3范围内地面冲击波超压，两端点起爆相比一端点起爆炸药近地场冲击波威力明显提升，比例距离范围内冲击波超压平均提高43%，在比例距离2.5 m·kg^−1/3<Z<3 m·kg^−1/3范围内提升最为明显.

破片式战斗部对预警机毁伤评估研究

张睿文, 裴扬, 侯鹏, 葛玉雪

2022, 42(4): 347-358. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.165

摘要(279) HTML(163) PDF(48)

摘要:
建立了一种考虑任务系统易损性模型和近炸引信探测起爆过程的毁伤效果分析方法，用于破片式战斗部对预警机的毁伤评估. 根据预警机任务系统特点构建了毁伤树模型；基于扫描线法计算引信探测位置，在相对速度坐标系下，考虑目标外形计算最佳起爆位置，并采用蒙特卡洛方法计算毁伤概率，分析了交会条件、起爆延迟、制导精度和瞄准中心对毁伤概率的影响. 结果表明：自适应延迟起爆能大幅提高毁伤概率，并减小交会条件的影响，且制导精度越高，交会条件影响越小；采用自适应延迟起爆时，毁伤概率主要受暴露面积和瞄准中心影响，以几何中心为瞄准中心的毁伤概率较高.

基于航程的方向舵卡死飞机任务放弃杀伤判定方法

陈志伟, 裴扬, 葛玉雪, 彭钱诚, 袁婕

2022, 42(4): 359-365. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.166

摘要(217) HTML(84) PDF(9)

摘要:
为研究导弹打击引起的方向舵卡死对飞机执行任务能力的影响，提出了一种基于航程的任务放弃杀伤判定方法. 考虑方向舵卡死引起的纵横向气动耦合，论述飞机配平过程；基于受损飞机配平解，计算剩余飞行航程；根据任务剖面确定航程阈值，对比飞机剩余航程与阈值判定是否造成任务放弃杀伤. 设置仿真算例，求解不同卡死角下飞机的航程损失，验证了所提任务放弃判定方法的可行性. 研究结果表明，小角度卡死引起的航程损失较小，随着卡死角度增大航程损失迅速增加并最终导致任务放弃杀伤，且航程损失能够高达50%.

砂土中直埋穿管光缆爆炸破坏效应研究

罗丹, 胡金生, 黄震宇, 徐翔云, 章毅, 张威, 刘盛

2022, 42(4): 366-373. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.192

摘要(213) HTML(82) PDF(10)

摘要:
研究直埋穿管光缆的爆炸毁伤机理和易损性，针对直径60 mm钢管内穿GYTA33型铠装光缆，设计并开展了55 kg柱状TNT裸药砂土中近距离爆炸破坏原型试验. 试验结果表明，比例爆距为0.316 m/kg时，该型穿管光缆在钢管出现明显弯曲及压缩变形时通信功能完好，比例爆距0.263 m/kg时通信出现中断，该型穿管光缆在砂土中的临界破坏比例爆距在0.263～0.316 m/kg之间；围绕试验结果开展了数值计算，分析了穿管光缆破坏过程机理. 研究表明，近距离爆炸荷载下，钢管会发生局部弯曲和径向压缩变形，钢管变形初期产生严重压缩变形破坏时对管内光缆的高速冲压作用是其破坏的主要原因.

电力信息物理系统易损性分析方法

陈亚莎, 冯富强, 欧渊, 石根柱, 严雪飞

2022, 42(4): 374-382. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.213

摘要(204) HTML(92) PDF(16)

摘要:
针对电力信息物理系统（CPS）体系复杂、网络耦合、易损性分析困难这一现状，以近年来国内外电力系统毁伤相关研究成果为基础，构建了电力CPS的毁伤树模型.根据电力CPS节点重要性与故障级联毁伤特性，提出了一种基于节点重要性的电力CPS易损性分析方法，构建了易损性评估模型，并结合实例进行了分析说明.结果表明，该模型可用于电力信息物理系统的生存力研究，为目标抗毁伤结构设计提升提供支撑.

射流作用条件对重型反应装甲干扰时长的影响

余庆波, 钟世威, 王健, 葛超

2022, 42(4): 383-389. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.080

摘要(214) HTML(114) PDF(15)

摘要:
为研究聚能战斗部倾角与炸高等射流作用条件因素对重型反应装甲干扰作用时长影响，采用数值模拟与理论计算相结合的方法建立了射流作用条件影响重型反应装甲干扰时长计算模型，获得了不同倾角炸高对爆炸反应装甲飞散特性及干扰场作用时长的影响规律. 数值模拟结果表明，倾角炸高对反应装甲飞板飞散行为和干扰场作用时间影响显著；飞板飞散速度、加速度峰值随倾角增大而下降；随着炸高增大，峰值先增大后减小. 炸高较小时(2d_c)，干扰时间随着倾角增大而增大；炸高较大时，干扰时间随着倾角增大而减小. 数值模拟结果与理论计算结果吻合较好.

梳齿结构与振动梁复合的硅微谐振器的非线性分析

周春燕, 胡博

2022, 42(4): 390-397. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.088

摘要(300) HTML(108) PDF(11)

摘要:
谐振式MEMS传感器的输出信号为频率信号，具有高精度和强抗干扰能力等优点，是微传感器的重要发展方向之一. 但是这类传感器振动具有的非线性会导致振动幅度噪声耦合到频率输出进而对器件的噪声性能产生不利影响，所以对谐振器非线性振动的特性进行分析显得十分重要. 以梳齿结构与振动梁复合的谐振器为研究对象，推导出谐振梁的力-位移方程、振动微分方程，并与实验结果比对，曲线具有很好的吻合度，证明了理论的正确性. 同时表明结构机械非线性主要受谐振梁厚度影响；非线性失稳的临界状态会使结构发生频率跳跃，增加结构阻尼能有效增大系统稳定响应的位移和输出电压信号，同时利用结构非线性失稳后的上跃频率设计器件具有良好的稳定性.

新型齿形带式制动器制动特性研究

马彪, 王赫, 郑长松, 阳仁奇, 朱礼安

2022, 42(4): 398-406. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.107

摘要(174) HTML(73) PDF(3)

摘要:
为提升电驱动履带车辆动力性与经济性，设计并研制了新型齿形带式制动器以替代行星变速机构中的湿式多片离合器. 依据齿形带式制动器结构与工作原理，建立了制动过程的数值模型，研究了制动过程中制动鼓转角、转速和制动力矩等参数变化规律. 同时搭建齿形带式制动器试验台架验证了方案可行性和数值模型的正确性. 结果表明，制动鼓初始转速直接影响制动时间和制动力矩大小，且初始转速越高，制动时间越短，制动力矩相应增大. 相比原有装置，新结构方案提升了制动转速范围，具有更优的工作可靠性和使用前景.

四足机器人步态参数优化及探索性行走策略

赵江波, 龚思进, 王军政

2022, 42(4): 407-414. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.215

摘要(234) HTML(144) PDF(16)

摘要:
为实现四足机器人在复杂的地形环境、有限的能量供应和不可预知的干扰下运动稳定，提高四足机器人穿越复杂地形的能力，采用了粒子群优化算法对经典步行步态参数进行优化，提出了一种易于实现、能适应不同地形的探索性步态. 所提出的探索步态不需要立体视觉或激光雷达所感测到的任何地形信息，机器人通过IMU传感器和足端力传感器接触地面来感知地形. 针对提出的优化方法和步态策略进行了仿真和实验，验证了所提出的探索性步态在穿越不平坦地形时的运动能力.

基于三维分段Sine映射的彩色图像加密

王永, 龚建, 王明月

2022, 42(4): 415-423. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.084

摘要(244) HTML(93) PDF(11)

摘要:
Sine映射因其结构简单、传输效率高，被广泛运用在图像加密领域，但从安全应用的角度看，Sine映射也存在Lyapunov指数过小，概率密度分布不均匀等缺点. 为了克服这些固有缺点，本文提出了参数耦合分段Sine映射，并以此为基本单元构造了一个三维混沌模型. 基于此三维混沌模型提出了一种新的彩色图像加密算法. 在加密算法中，利用该模型输出的3个伪随机序列分别构造两个初等变换矩阵，对彩色图像的RGB信息进行置乱操作；然后再从模型中提取状态值构造整数序列，对置乱后得图像进行扩散操作，最后产生密文图像. 仿真实验及性能分析表明，该方案安全可靠，能够有效满足图像在网络中安全传输的需求.

一种基于视觉的库区可疑目标识别算法研究

李向荣, 陈永康, 王志刚, 罗鑫, 李晨晓, 候湘

2022, 42(4): 424-429. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.106

摘要(179) HTML(81) PDF(8)

摘要:
针对库区巡检图像采集设备对图像目标智能识别需求，进行基于视觉的远距离可疑目标识别算法设计与实现. 采用目标检测算法对图像进行目标识别并采集，通过基于卷积神经网络的深度学习模型卷积层对目标图像提取特征，采用基于机器学习传统方法的浅层网络对特征进行可疑目标分类. 根据算法设计实验，实验结果表明本算法模型识别效果良好，可有效减少人工识别工作量，能满足实际应用需要要求.

基于动态可修调误差放大器的高精度Buck-Boost转换器设计方法

郭仲杰, 卢沪, 曹喜涛, 刘楠, 刘申

2022, 42(4): 430-436. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.242

摘要(183) HTML(90) PDF(8)

摘要:
传统的修调方案是通过改变电阻反馈网络的反馈系数来对系统的输出电压进行修调，这种针对于特定输出电压下的反馈电阻修调的方法无法保证配置不同输出电压时的精度. 针对上述问题，本文通过分析环路的工作特点，从固定工作点的误差放大器入手，提出基于动态修调误差放大器电流的高精度Buck - Boost转换器设计方法. 基于0.18 μm BCD工艺对提出的方法进行了具体电路设计与物理实现验证.结果表明，修调电流可以将输出电压±40 mV的输出电压误差降低到±1.83 mV，输出电压精度可以达到0.045 7 %；在输出电压误差满足≤5 mV时，满修调时可实现最大误差62.83 mV的修调.相较于传统结构，修调电压的精度受PVT变化影响较小，极大地改善了系统的输出精度，该方法已在一款Buck - Boost型转换器中得到成功应用.

基于多视图建模的武器装备系统安全性分析

聂兆伟, 陈志伟, 马晓东, 徐诚

2022, 42(4): 437-446. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.275

摘要(240) HTML(94) PDF(9)

摘要:
随着武器装备实战化要求的不断深化，武器装备系统作战任务剖面构成越发复杂，武器装备危险物质密集，发生故障与危险事故的风险普遍存在，安全性问题突出. 本文首先建立多视图任务剖面模型，以过程视图为核心，以功能视图、组织视图、信息视图、资源视图和时序逻辑视图为补充识别武器装备系统组成要素. 然后，利用形式化建模语言SysML实现对武器装备任务过程的多视图模型构建，从多个角度对武器装备复杂任务剖面进行描述. 最后，建立基于SysML视图模型的武器装备安全性分析方法，并以某型陆基导弹武器系统为例进行基于多视图的武器装备任务剖面建模和安全性分析方法研究，为提升武器装备系统安全性分析提供理论与技术支撑.

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2022年第42卷第4期

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