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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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    基于事件触发的汽车主动悬架振动控制器设计

    庞辉王明祥王磊郑理哲...
    2698-2711页
    查看更多>>摘要：为提升车辆的行驶平稳性和安全性,针对具有输入死区和饱和特性的汽车主动悬架系统,设计一种基于事件触发(Event Trigger,ET)和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络的智能振动控制器.在构建四分之一车辆主动悬架模型基础上,提出一种高效的ET控制器,能够有效缓解通信紧张问题和避免控制器固有的芝诺现象,提高控制器的稳定性和可靠性.为了进一步增强控制器的智能性和自适应性引入了 LSTM神经网络,利用径向基函数神经网络来模拟和生成不同条件下的响应数据实现LSTM神经网络的训练,以精确预测并补偿作动器的死区和饱和影响,进而使主动悬架系统的垂直加速度趋近于0 m/s2,从而极大地提升了乘坐舒适性.通过数值仿真验证所设计控制器的适用性和有效性.研究结果表明,所设计的控制器在多种工况下能够有效提高主动悬架系统的动态性能.

    主动悬架系统事件触发长短期记忆网络径向基函数神经网络

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    火炮电涡流制退机用钕铁硼的热退磁特性

    孙正平杨国来李雷王丽群...
    2712-2727页
    查看更多>>摘要：永磁式电涡流制退机是火炮后坐阻力高效控制领域中一种具有创新性的设计,在耗能密度大、工作环境相对密闭的火炮应用场景下电涡流制退机会出现严重的温升现象,高温会导致钕铁硼材料磁性能的下降继而影响制退特性,现阶段钕铁硼的热退磁过程尚不明晰且缺乏理论表达.为掌握钕铁硼热退磁特性,基于微磁模拟方法,从微观磁矩受热运动的角度定量分析不同温度下钕铁硼的退磁过程,得到宏观钕铁硼的退磁曲线.为使退磁曲线更好地指导工程设计,使用J-A模型对钕铁硼退磁行为进行理论描述,并进行实验验证.分别基于传统的剩余磁通密度模型和J-A模型开展钕铁硼退磁与阻力退化的磁热耦合数值计算,通过与原理样机试验结果进行对比发现,J-A模型对钕铁硼磁性能的描述更为准确.计算不同工作温度及膛压下制退机工作性能,分析温度场下钕铁硼退磁特性及制退机阻尼特性.研究结果表明,最恶劣工况下钕铁硼最大退磁量为0.351 T,制退机最大后坐位移为1 108 mm,这为电涡流制退机的设计提供了理论参考.

    火炮电涡流制退机钕铁硼微磁理论退磁特性

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    基于键合图法的履带车油气弹簧阻尼阀特性分析

    聂维何洪文雷强顺万义强...
    2728-2736页
    查看更多>>摘要：为优化车辆悬挂的阻尼特性,基于功率键合图法建立油气悬挂阻尼阀阻尼特性的参数化模型.针对阻尼阀压缩行程开阀前、开阀后和复原行程下不同工作模式,分析不同工作状态下阻尼阀的节流形式,结合流体力学知识建立阻尼阀压缩和复原行程的阻尼特性模型.通过模型仿真研究结构参数对阻尼阀特性的影响.设计流量试验台对阻尼阀特性仿真结果进行验证.研究结果表明,基于功率键合图法建立的阻尼阀特性模型可以准确地计算出阻尼阀的特性,减小单向阀芯上通孔2和通孔3的直径可以降低悬挂阻尼阀开阀点速度,调整通孔1和通孔4的直径可以在不影响开阀速度的条件下相应调整阻尼力,通孔6的直径只对复原行程的阻尼力产生影响.

    履带车辆阻尼特性流体力学油气弹簧开阀速度

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    基于原子范数最小化的稀疏阵列稳健波束形成算法

    吕岩曹菲金伟何川...
    2737-2748页
    查看更多>>摘要：为提高稀疏阵列在信号模型存在失配时的波束形成性能,提出一种基于原子范数最小化(Atomic Norm Minimization,ANM)的稳健波束形成算法.构建基于ANM的降噪,问题模型,根据稀疏阵列的协方差矩阵结构将其转化为等价的半定规划问题,同时推导该问题的对偶问题以提高运行效率,求解得到阵列降噪后的接收数据和协方差矩阵.根据互质阵列的结构特性证明其空间谱的无模糊性,对所得的协方差矩阵直接使用多重信号分类算法获得入射信号的波达方向.利用虚拟填充技术得到与互质阵列孔径相同的均匀线性阵列的接收数据,最终获得阵列输出.通过计算机仿真实验,验证了所提算法的可行性和准确性,较其他被测算法输出的信干噪比至少提高1.5 dB.

    稳健波束形成稀疏阵列原子范数最小化对偶问题

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    基于预设性能的欠驱动飞行器横侧向通道控制方法

    王晓芳许家萁
    2749-2760页
    查看更多>>摘要：针对高超声速飞行器横侧向通道仅通过副翼控制导致的欠驱动问题,提出一种将预设性能函数和动态面控制结合的控制方法.将横侧向欠驱动系统转化为滚转-偏航的级联控制系统;针对滚转子回路,将侧滑角指令的限幅看作控制输入饱和问题,设计预设性能函数并结合动态面控制理论设计控制策略,实现对速度倾斜角跟踪速度、瞬态跟踪误差、稳定跟踪精度的主动控制;针对侧滑角需镇定在给定范围的要求,基于限幅侧滑角指令,设计偏航子回路的预设性能函数,理论上保证侧滑角满足镇定范围要求,且能以要求的跟踪速度达到指定的跟踪精度.基于李雅普诺夫稳定原理给出了横侧向姿态控制器的稳定性证明.仿真结果表明:所提控制方法能够使得速度倾斜角以要求的跟踪速度达到指定的跟踪精度且瞬态跟踪误差满足给定的边界,侧滑角全程满足给定的限定范围,控制器具有良好的鲁棒性.

    高超声速飞行器欠驱动横侧向预设性能动态面控制

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    基于RRT-Dubins的无人机航迹优化方法

    王东振张岳赵宇黄大庆...
    2761-2773页
    查看更多>>摘要：针对多障碍物环境下考虑无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)始末位姿、转弯半径和航迹长度的1阶光滑约束的UAV航迹规划问题,提出一种基于快速搜索随机树(Rapidly-exploring Random Trees,RRT)算法和Dubins曲线以局部最优逼近全局最优的UAV航迹优化方法.利用RRT算法和基于贪心算法的剪枝优化方法,在二维任务空间中规划出满足避障要求的可行离散航路点.采用多条Dubins曲线平滑连接航路点,根据UAV始末位姿确定首尾曲线端点,基于UAV性能、障碍物和飞行参数的约束关系,建立多约束的航迹优化数学模型.通过粒子群优化算法确定曲线类型,同时优化曲线连接处位姿和曲线半径,获得最短航迹.仿真结果表明:所提方法得到的航迹与其他方法相比,在不同障碍物数量和始末位姿的多种场景中,平均长度缩短了11.48％,在避开障碍物的同时,满足UAV动力学约束.

    无人机航迹规划快速搜索随机树算法Dubins曲线粒子群优化算法航迹优化

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    基于人体解剖结构的防护装备性能及武器杀伤效能评估

    贾益宁温垚珂董方栋覃彬...
    2774-2783页
    查看更多>>摘要：为评估防护装备性能以及杀伤元冲击有防护人体时的杀伤效能,考虑到人体结构的复杂性,构建了基于中国可视化人体数据集、含有402种解剖结构的虚拟人体体素模型,提出基于解剖学结构的装备防护性能及武器杀伤效能评估算法,在易损性软件中开发了装备防护性能评估模块和武器杀伤效能评估模块,得到了 5.8×42 mm步枪弹以不同速度冲击NIJ Ⅲ级防护时的杀伤特征量变化,以及9 mm手枪弹冲击MICH型头盔时不同头-盔间隙与人员生存率之间的关系.研究结果表明:5.8 ×42 mm步枪弹以850 m/s冲击人体时,穿戴防护前后的致死率分别为80％和4％,弹丸杀伤能力随着靶速度的提升而提高,950 m/s时致死率超50％(未击穿);9 mm手枪弹冲击头部的情况下,无头盔时生存率约为40％,当佩戴头盔且头-盔间隙为25 mm时生存率约为84％,较大的头-盔间隙能更有效的保护头部;研究结果可为典型杀伤元(弹丸、破片)的杀伤效能评估和防护装备性能评估提供依据,并为武器弹药设计和防护装备研制提供参考.

    人员易损性防护性能杀伤效能体素模型评估软件

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    基于模糊解库-中国余数定理的雷达信号载频估计

    李博文仇兆炀刘怡飞曹彬...
    2784-2792页
    查看更多>>摘要：雷达侦察接收机需要超宽带接收能力以获取高截获概率.受硬件限制,当前基于采样定理的常规接收结构难以进行瞬时超宽带接收.基于中国余数定理的欠采样理论为超宽带侦收提供了 一种可行思路,但传统余数定理估计算法要求模值之间互素,信号采样点数也需为模值的最大公约数.为突破上述约束,构造模糊解库并利用余数与频率的一一映射关系,提出基于模糊解库-中国余数定理的雷达信号精确载频估计算法.所提算法不需要同余方程组求解,放宽了对采样频率和采样点数的要求.通过仿真实验,验证算法的有效性.研究结果表明,较传统余数定理算法,所提算法在估计不同雷达信号载频时,无需修改模值,有利于工程应用,同时具有较好的估计精度和抗噪性能.

    超宽带接收中国余数定理模糊解库频率估计

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    高支柱起落架走步振动与稳定性分析

    杜晓琼李斌罗琳胤刘木君...
    2793-2805页
    查看更多>>摘要：为改善装备碳陶刹车盘的高支柱起落架走步振动问题,对走步规律进行了深入分析.阐述走步机理,碳陶刹车盘摩擦特性引起的负斜率刹车力矩会向起落架航向系统引入负阻尼,引起走步振动的发散.基于3自由度走步动力学方程,开展了刹车力矩参数、起落架结构参数以及机身初始速度对走步振动的影响研究,定义了走步振动发散的临界状态,并提出刹车压力随刹车动静盘相对转速减小的走步控制策略.仿真结果表明:刹车盘摩擦系数负斜率绝对值的减小,刹车压力的降低,支柱刚度和阻尼的增大都可增加走步系统的稳定性,刹车盘摩擦的最小值提高至0.186可确保飞机以任意速度刹车走步稳定;刹车压力下降的斜率随刹车速度的不同而改变,飞机从144 km/h开始刹车,刹车压力降低24.7％可使走步振动收敛,轮轴航向加速度峰值降低77.23％.

    起落架走步刹车振动碳陶刹车盘负斜率刹车力矩

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    面向外辐射源雷达目标探测的非时变稀疏模型和深度展开网络实现方法

    赵志欣曹玉龙陈远帅周辉林...
    2806-2816页
    查看更多>>摘要：近年来,基于稀疏特征提取的目标探测方法成为了雷达领域的研究热点.基于正交频分复用调制的外辐射源雷达(简称"外源雷达")由于发射波形不受控,一方面构建的稀疏模型会随未知发射波形时变,导致相应的目标探测方法计算量大;另一方面目标回波常常因被直达波等强杂波掩盖而面临探测困难.在此背景下,利用外源雷达的正交频分复用波形特点,使用导频位置处频域信道响应提出一种非时变稀疏模型.通过将稀疏模型求解的每一次迭代过程替代为一层神经网络,首次研究了基于深度展开网络的智能化外源雷达目标探测实现方法.仿真和实测数据结果表明:所提方法与传统杂波抑制方法在目标探测上性能相近,但有着更低的计算复杂度,且无需人工设计稀疏矩阵等稀疏模型求解参数.

    外辐射源雷达正交频分复用波形目标探测稀疏模型深度学习

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