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兵工学报
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高修柱

月刊

1000-1093

acta@cos.org.cn

010-68962718;68963060

100089

北京2431信箱

兵工学报/Journal Acta ArmamentariiCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊以反映兵器科学与技术领域的最新科研成果，促进科学发展，繁荣学术交流为宗旨。以介绍与兵器相关的基础理论、应用研究实验分析和工程技术等为主要内容。其专业涉及军用车辆、军用光学、电子技术、火炮、枪械、弹药技术、控制技术、力学工程、化学工程、机械工程、材料科学和应用数学等诸多领域。
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    舰载直升机电驱动助降装置及其关键特性分析

    刘谦张祝新赵丁选王辉...
    241-252页
    查看更多>>摘要：针对现役综合系留和转运系统(Aircraft Ship Integrated Secure and Traverse，ASIST)存在的捕获冲击力大、转运时系统能耗高的问题，设计舰载直升机电驱动助降装置。通过分析助降装置的工况得出助降装置在执行捕获与转运任务时的性能要求，据此给出电驱动助降装置传动系统的设计方案。基于功率键合图理论建立传动系统的动力学模型，并与液压驱动助降装置进行对比仿真实验。仿真结果表明:电驱动助降装置的捕获速度降低约92%，捕获时最大冲击力降低约94%，能够在21 kN的外负载作用下执行直升机转运任务，在执行转运任务时能耗降低约29%，该成果对于拓宽ASIST的使用范围、降低系统能耗具有重要意义;所引入的兼顾系统动态特性与能耗特性的建模方法，为其余复杂机械系统的动力学建模提供了参考。

    舰载直升机助降装置着舰辅助系统综合系留和转运系统功率键合图动态特性能耗特性

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    一种基于TCN-LGBM的航空发动机气路故障诊断方法

    吕卫民孙晨峰任立坤赵杰...
    253-263页
    查看更多>>摘要：长时间工作在高温高压、强振动等恶劣气路环境下的航空发动机经常面临部件疲劳、腐蚀和性能退化的问题，且其故障诊断时序逻辑性不强、故障参数耦合较深等特点十分明显，为此提出一种基于时间卷积神经网络(Temporal Convolutional Network，TCN)和轻量级梯度提升机(Light Gradient Boosting Machine，LGBM)的航空发动机气路故障诊断方法。故障诊断分为故障特征提取和分类诊断两个过程:引入TCN框架，在保证故障数据训练时序逻辑的基础上，实现对远层历史信息和当前层信息的特征融合构建，融合通道注意力机制增强了高质量特征的权重;基于LGBM模型实现对特征的快速分类，利用贝叶斯方法实现对模型超参数的快速优化。以基于PROOSIS软件建模的某军用小涵道比涡扇发动机故障仿真数据为例，对6 种故障模式进行诊断识别。仿真结果表明了所提方法的有效性;通过与其他模型对比体现了该方法的优越性。

    航空发动机故障诊断时间卷积神经网络轻量级梯度提升机注意力机制

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    提升重型车辆起步性能协调控制策略

    商显赫张付军吕航刘涛...
    264-275页
    查看更多>>摘要：针对重型车辆起步响应性差的问题，根据车辆动力传动系统结构，基于GT-SUITE软件建立废气涡轮增压柴油发动机以及控制系统的仿真模型，并基于台架试验对仿真模型进行了校核，保证动力传动系统模型具有较高的仿真精度。通过仿真探究冒烟极限限制、液力变矩器耦合工作点对起步加速性能的影响规律，明确发动机和液力变矩器耦合特性对提升车辆起步性能的作用机理，以提升车辆0～32km/h加速性能为目标，制定车辆起步协调控制策略，并基于搭建的动力传动系统仿真模型对提出的协调控制策略进行仿真验证。研究结果表明:采用提出的协调控制策略车辆从 0km/h加速到 32 km/h的弹射起步时间为 9。8 s，而常规起步车辆从0km/h 加速到32 km/h的时间为14 s，新提出的协调控制策略对提升重型车辆的起步加速性能具有显著的效果。

    重型车辆起步性能涡轮滞后协调控制

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    基于特征模型的5阶关节伺服系统扰动补偿策略

    张天艺郑颖裘信国季行健...
    276-287页
    查看更多>>摘要：针对工业机器人关节伺服系统负载时变和模型不确定性问题，提出将线性扩张状态观测器和基于特征模型的全系数自适应控制相结合的控制策略。建立双惯量柔性关节动力学模型并得到关节伺服系统5 阶扩张状态方程。基于该模型设计5 阶线性扩张状态观测器，通过该观测器估计系统总扰动并进行扰动补偿，并证明观测器收敛性。基于特征建模的方法，通过实验数据和梯度下降法对特征参数进行辨识，并基于参数值设计全系数自适应控制律，将该控制律结合线性扩张状态观测器设计一种控制策略，对系统进行精确控制。实验结果表明，新的控制策略使系统在变负载扰动工况下的定位精度达到0。003°，正弦信号跟踪误差保持在0。92°以内，系统具有较强的鲁棒性和控制精度。

    关节伺服系统5阶线性扩张状态观测器特征建模全系数自适应控制扰动补偿

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    土壤对军用越野车辆机动性能影响分析

    肖万港周云波傅耀宇张明...
    288-298页
    查看更多>>摘要：在软地面上的机动性能是军用高机动性越野车辆的主要性能之一，对于其野外作业有重要的战略意义。为了探究不同类型松软土壤地面路况对越野车辆机动性能的影响，基于离散元法对土壤进行建模，通过土壤堆积角测试试验以及土壤圆锥指数试验进行土壤刚度对标测试。通过DEM-MBD联合仿真方法，利用精确的土壤模型，对不可压缩干燥土壤、不可压缩湿润土壤、可压缩干燥土壤、可压缩湿润土壤4 种不同类型土壤进行仿真分析，通过对比越野车辆平均速度、牵引力、驱动扭矩、轮胎沉陷量，探究土壤类型对越野车辆机动性能的影响。越野车在湿润土壤上比在干燥土壤上牵引力减少了6。98%，在不可压缩土壤上的稳定行驶速度比在可压缩土壤上稳定行驶速度高34。2%，在湿润的土壤路面上速度更加稳定。研究成果弥补了国内车辆地面力学领域土壤对整车机动性影响的空白，可为军车野外复杂地形(如沙地、雪地、泥泞等)作战时选择最优的行驶路面，提高作战效率。

    军用越野车辆土壤圆锥指数离散元法多体动力学牵引力试验机动性

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    不同冲击载荷下典型路面结构的动态弯沉响应

    吉新博卢卫建吕琛王玺...
    299-311页
    查看更多>>摘要：为研究不同冲击载荷下典型路面结构的动态弯沉响应数值规律，开展试验勘测等级公路信息，分析实测数据并归纳出等级公路承载能力与路面结构的相关关系，基于统计规律构建了承载力维度下的典型路面结构。建立包含塑性损伤的多层连续道路结构模型，通过比对仿真结果与试验数据验证模型的有效性，研究模型大小对不同冲击载荷作用下路面弯沉仿真结果的影响。开展不同冲击载荷下典型路面结构的弯沉响应规律研究，计算出冲击载荷作用下路面峰值沉降与残余沉降数值，揭示不同冲击载荷下典型路面结构弯沉响应内在规律。研究结果表明:包含塑性损伤的多层连续道路结构模型能够准确反映冲击载荷下路面真实动态弯沉响应;不同冲击载荷下，路面沉降中塑性沉降量占比与冲击载荷幅值满足双指数方程;百吨级范围内，路面沉降中弹性回弹部分随冲击载荷幅值增大而增大，塑性沉降部分与载荷幅值呈指数正相关关系;百吨级以上，路面沉降中弹性回弹量达到上限1。2～1。3 mm，路面塑性沉降量与载荷幅值呈线性关系。开展的不同冲击载荷下模型大小对仿真结果的影响规律研究可为有限元仿真中确定合适的仿真模型尺度提供参考。

    等级公路冲击载荷动态弯沉响应有限元模拟

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    基于判决反馈的VDES解调系统设计与FPGA实现

    孙定柱冯熳狄芳陈鹏...
    312-318页
    查看更多>>摘要：甚高频数据交换系统(Very high frequency Data Exchange System，VDES)作为新一代船舶通信系统，具有广阔的应用前景。由于卫星相对船舶的高速运动，VDES中上行应用特定消息(Application-specific Message，ASM)链路会产生较大的多普勒频移，在接收端仅依靠已知训练序列估计的频偏等信道参数无法满足正确解调的性能要求。为此提出一种基于判决反馈的解调方法，通过分段解调，缩短每次解调的数据长度，提高解调时对频偏的容忍度，并利用每段解调的结果作为下一段未解调数据的导频，估计出当前数据中的信道参数。仿真结果表明，所提算法相较于无反馈相干解调算法性能大大提升。在上述研究的基础上，在可编程逻辑器件上实现了对ASM无导频上行链路的正确解调。

    信号处理甚高频数据交换系统判决反馈可编程逻辑器件

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    分布电容对引信共线装定系统信息传输特性的影响及其优化

    李昊李豪杰原红伟岳中豪...
    319-327页
    查看更多>>摘要：针对引信共线装定过程中分布电容影响装定可靠性的问题，建立基于装定器模块、能量与信息传输模块、引信电路模块的等效电路模型。分别研究在装定输出信号为高电平时和低电平时两种情况下，分布电容对共线装定系统信息传输特性的影响。得出高电平时分布电容对共线装定系统影响较小的结论，并推导低电平时引信识别到的接收信号的低电平脉宽与分布电容的关系式。提出两种优化方法，一种利用二极管屏蔽外部因素如并入电缆引入的电容;另一种利用并联一个阻值较小电阻的方法来降低系统的时间常数，从而提高引信识别到的低电平脉宽，提高装定可靠性。经仿真和实验验证，两种方法均提高了引信识别接收信号的可靠性。

    引信装定系统分布电容可靠性

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    基于节点重要性和改进效能环的防空反导预警体系能力评估

    俞锦涛肖兵崔玉竹
    328-338页
    查看更多>>摘要：针对防空反导预警体系能力评估中存在的现实性较弱、考虑异质特性较少和能力计算不够全面等问题，提出基于节点重要性和改进效能环的体系能力评估方法。依托超网络模型对体系结构进行抽象建模，给出具有现实意义的效能环模型。从网络全局和局部节点的重要性出发，根据节点之间相互影响关系对效能边进行分析，并结合节点的重要性和可靠性提出体系的能力期望，从而改进基于效能环的体系能力评估方法。反导预警作战的案例仿真分析结果表明:新方法具有可行性与合理性，充分考虑了防空反导预警体系的现实特性和装备的异质特征，能够较全面地评估体系作战能力，为体系的能力评估和结构优化提供理论支撑。

    防空反导预警体系效能环节点重要性能力评估

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    基于正态-逆威沙特分布的地空导弹命中概率贝叶斯估计

    刘昊邦史宪铭赵美张建军...
    339-348页
    查看更多>>摘要：针对现有导弹命中概率贝叶斯估计中主要采用二维正态射弹散布但未考虑X轴、Y轴两向相关导致估计精度不高的问题，采用正态-逆威沙特分布作为射弹散布参数先验分布，对地空导弹命中概率估计方法展开研究。在描述地空导弹脱靶量定义的基础上，以两向相关特点确定相关系数。针对地空导弹外场试验成本高、数据少，经典统计学方法估计命中概率困难问题，采用贝叶斯方法融合先验信息进行研究。基于正态-逆威沙特分布，利用先验信息对先验分布超参数进行求解，并利用贝叶斯公式融合外场实测试验数据，求出射弹散布参数后验分布，最终完成地空导弹命中概率估计。试验结果表明，该方法相比现有正态-逆伽马分布方法，能够考虑地空导弹射弹散布两向相关的实际情况，并充分利用命中概率信息，有利于提升估计准确性，为地空导弹命中概率估计提供理论方法。

    地空导弹命中概率射弹散布两向相关正态-逆威沙特分布贝叶斯

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