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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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    基于粒子群优化算法PID参数优化的双电机耦合驱动履带车辆转向控制

    李欢欢刘辉盖江涛李训明...
    916-924页
    查看更多>>摘要：针对电驱动履带车辆转向灵敏度不高、控制精度难的问题进行转向控制策略研究，对双电机耦合驱动履带车辆开展动力学分析，利用数学仿真软件建立转向动力学模型。设计一种基于粒子群优化算法对比例-微分-积分控制器(Proportional-Integral-Differential controller，PID)参数优化的转向控制策略，以改进型时间乘绝对误差积分指标为粒子群优化算法目标函数，对PID转向控制策略中的控制参数进行实时优化，动态调节控制参数，实现车辆转向控制系统优化输出。利用硬件在环仿真平台和实车试验，对控制策略进行仿真和实车试验验证，试验结果验证了控制策略的有效性。

    电驱动履带车辆粒子群优化算法转向控制耦合机构

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    半无限区域雪壤与车轮交互作用接触动力学特性分析

    闫清东朱明魏巍刘城...
    925-933页
    查看更多>>摘要：车轮与雪壤交互作用是车辆在高原、极地等环境下安全行驶的基础。为构建准确表征车轮与雪壤接触过程的车轮-雪壤交互动态模型，建立圆盘加载仿真模型，获取典型雪壤的压力-沉陷关系;基于硬质雪壤建立车轮-雪壤交互数值仿真模型，对车轮-雪壤交互接触作用力进行数值仿真。利用圆盘加载试验结果和实车试验结果，对建立的数值模型进行有效性验证。基于车轮-雪壤交互平均接触应力关系建立车轮-雪壤交互接触作用力解析模型，利用仿真结果对解析模型进行验证。研究结果表明:半无限区域下的圆盘加载数值仿真模型能够有效反映雪壤的压力-沉陷特性，车轮-雪壤交互数值仿真结果与实际车轮行驶的下陷量、运动阻力系数有较好的一致性;车轮行驶滑移率为正时，车轮载荷-沉陷关系和车轮-雪壤交互接触作用力趋于稳定，车轮行驶滑移率为负时，车轮下陷量变大，由此导致垂向支持力正应力部分和运动阻力增加;车轮行驶滑移率为正时，车轮-雪壤交互解析模型可以准确预测车轮-雪壤交互接触作用力的变化趋势。

    车轮-雪壤交互压力-沉陷接触作用力半无限区域

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    复杂战场环境下改进YOLOv5军事目标识别算法研究

    宋晓茹刘康高嵩陈超波...
    934-947页
    查看更多>>摘要：复杂战场环境下军事目标识别技术是提升战场情报获取能力的基础和关键。针对当前军事目标识别技术在复杂战场环境下漏检误检率高、实时性差等问题，提出一种基于改进YOLOv5模型的PB-YOLO军事目标识别算法。将改进的目标识别算法对于陆战场军事单元的识别锚框进行重新聚类，以提升模型对于目标大小适应度，加速模型收敛;采用通道-空间并行注意力机制，增加模型对复杂战场环境下目标特征信息与位置信息关注度;在特征融合网络部分使用BiFPN以提升模型对于特征的融合能力与速度;采用Alpha_IoU损失函数加速模型收敛，解决当真实框与预测框重合时IoU计算退化问题。实验结果表明，在自建军事目标数据集下，改进算法与主流目标识别算法相比，在保证模型空间复杂度的同时，mAP值达到了90。17％。消融实验对比结果表明，改进后网络较原模型精度提升11。57％，具有较好的识别性能，能够为战场情报获取提供有效的技术支撑。

    军事目标识别通道-空间并行注意力机制特征融合损失函数

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    标量磁位积分方程法计算舰艇三维静磁场

    何保委周国华刘胜道宗敬文...
    948-956页
    查看更多>>摘要：掌握舰艇磁场分布规律是实施舰艇磁防护技术的重要前提，采用积分方程法计算舰艇三维静磁场是有效手段之一。积分方程法通常建立以剖分单元内磁化强度或者磁感应强度为待求量的方程组，基于所求得的源区值获得整个场域的解。若想进一步提高磁场计算精度，需要增加网格密度，代价则是计算机的内存需求和计算量急剧增加。针对这一问题，采用一种以标量磁位为待求量的积分方程。将铁磁源区划分为四面体单元，根据变分原理将未知函数分片展开，按照单元和节点的相对位置关系寻找奇异积分，采用参数替换的方法转化为非奇异积分。球体解析模型表明:使用标量磁位进行建模仅需将源区离散为粗糙的网格单元即可得到高精度的磁场计算结果;网格加密后，标量建模方法在保持计算精度的同时，内存需求和CPU执行时间大幅小于矢量建模方法。开展了三维舰船磁场的虚拟验证实验，对于大型船体等需要精细划分网格的铁磁物体，标量磁位积分方程法计算得到的磁场与有限元商业软件的计算结果吻合较好，并且与矢量建模方法相比更加高效和节约内存。

    舰艇磁场积分方程法标量磁位四面体单元奇异积分

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    某型舰船设备大负载复合材料支承冲击强度试验方法研究

    陈辉刘建湖陈学兵黄亚平...
    957-962页
    查看更多>>摘要：舰船设备支承件的冲击特性研究受到各国海军的重视，然而超过常规冲击机能力范围的冲击载荷等要求，使得开展大负载支承件冲击强度试验成为难题。以某型动力设备的大负载复合材料支承为对象，采用水下非接触爆炸的方式，以标准浮动冲击平台冲击环境为输入参数设计其冲击强度试验方法:在低速冲击条件下，通过保证冲击载荷、降低试验负载质量、提高系统安装频率的途径来设计试验装置，依据冲击谱和冲击载荷计算对应的试验冲击因子来设计强度试验工况，并得出了实际试验与设计参数之间因试验系统多个结合面对冲击载荷传递影响的折减系数。试验结果表明，复合材料支承承受的冲击载荷与要求值之间的偏差在5％以内，为今后开展类似试验提供了参考。

    舰船设备支承件冲击强度浮动冲击平台冲击环境

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    小样本驱动特征分段网络的防护材料折痕检测

    刘梦真黄广炎张宏周宏元...
    963-974页
    查看更多>>摘要：防刺服能在恐怖袭击、医闹伤害、违法犯罪等事件中有效保护生命安全，然而在生产制造及穿着使用中易产生机械折痕。立足于防护材料折痕缺陷的快速检测需求，创新性地在图像识别方法中提出特征分段网络结构，实现了小样本驱动下防护材料折痕的快速、精准检测功能。通过引入注意力机制和深度可分离卷积模块，并赋予损失函数与优化器两种典型参数，全面提高了特征分段网络模型的检测精度与效率;提出几何信息标注算法，搭建防护材料缺陷可视化检测平台，实现了机械折痕自动精准定位与几何信息输出。模型训练结果表明，特征分段网络模型的准确率可达96。19％，折痕缺陷几何信息标注误差在2％以内，优异的可视化检测功能可拓展到大型工程化自动检测领域。研究工作为下一步构建含有折痕缺陷的防刺装备防护性能预测模型奠定了基础。

    防护材料机械折痕检测特征分段神经网络几何信息标注

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    多特征下室内声源定位的复合模型粒子滤波

    刘望生潘海鹏王明环
    975-985页
    查看更多>>摘要：为提高混响噪声下声源定位的精度和稳健性，提出多特征复合模型粒子滤波算法。该算法以麦克风接收信号的多特征构建似然函数，采用卷积神经网络提取多假设时延估计图像的深度特征，建立基于支持向量回归的时延估计模型;引入波束输出能量融合机制，弥补单特征不能同时抑制噪声和混响的缺陷。针对说话人运动随机性的问题建立声源跟踪的复合模型，改善说话人跟踪系统的鲁棒性。仿真和实测结果表明:在复合模型跟踪下，多特征算法比可控响应功率时延估计算法位置平均均方根误差减少83％以上;在多特征观测下，复合模型比郎之万模型和随机行走模型位置平均均方根误差减少46％以上;新算法实现了对复杂环境下随机运动声源的有效跟踪。

    室内声源定位多特征时延估计复合模型粒子滤波

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    正态型寿命分布设备的可用性分析

    陈旭张书锋李岳陈循...
    986-996页
    查看更多>>摘要：设备可用性的解析计算方法具有过程直接、结果准确的优点，但其建模过程复杂，目前研究相对较少，而多采用随机过程或仿真的方法进行分析。针对寿命服从正态分布的设备，考虑预防性维修与视情维修情形，推导出设备使用可用度与瞬时可用度的解析求解方法，模拟设备的工作与维修过程，构建了设备使用可用度与瞬可时用度的仿真分析方法。采用不同寿命分布参数的设备进行算例验证，结果表明两种方法具有较好的一致性，可为正态型寿命分布设备的预防性维修与视情维修方案评价与优化提供技术途径。

    设备使用可用度瞬时可用度预防性维修视情维修

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    基于DTW时序距离的故障可诊断性评估方法

    吕佳朋史贤俊肖支才
    997-1009页
    查看更多>>摘要：对装备中具体故障进行可诊断性评估，可以量化地表明故障被诊断的难易程度。针对故障可诊断性评价方法中存在的不客观及度量方法选择不恰当的问题，提出一种基于动态时间规整(Dynamic Time Warping，DTW)的时序距离度量方法。定义可诊断性评估模型，从实际系统中抽取系统的结构、信号、测试、故障模式4种要素，为故障可诊断性评估工作的开展打下基础。摒弃传统的从信号中提取特征进行相似性度量的做法，将信号看做时序序列，基于DTW方法衡量不同状态下各信号之间的相似程度，作为故障可诊断性的评估依据。使用动量轮系统对新方法进行仿真实验，仿真结果表明新方法在进行可诊断性评估方面具有客观性和有效性。

    故障可诊断性定量评价动态时间规整相似性度量时间序列

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    基于CM-FCE-AHP的战时维修器材供应保障能力评价研究

    王金帼王亚彬郭宇荣王帅...
    1010-1024页
    查看更多>>摘要：战时维修器材供应保障具有高度的复杂性、随机性和动态性，导致战时维修器材供应保障评价的不确定性和模糊性。以战时维修器材供应保障任务与流程为依据构建保障能力评价指标体系，提出一种基于云模型的层次分析法和模糊综合评价方法，对战时维修器材供应保障能力进行客观评价。利用云模型对判断矩阵进行标度并聚合，得到指标权重，降低权重计算的主观性和随机性;利用云模型描述评价矩阵，得到隶属度矩阵。评价结果表明，指标体系能够很好地反映战时维修器材供应保障能力，改进的综合评价方法能有效解决战时维修器材供应保障能力评价中的高度模糊性和不确定性，提高评价结果的鲁棒性和客观性。

    战时维修器材供应保障模糊综合评价层次分析法云模型模糊性

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