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基于弹-靶参数匹配的侵彻多层目标引信载荷特性分析

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兵工学报 2024年第7期45卷 2240-2250页

作者：刘波程祥利杨荷赵慧吴学星刘涛中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621999

为了更准确地分析侵彻多层目标过程中引信的载荷特性,通过空腔膨胀理论和微分面元法分析不同侵彻多层目标工况下的弹-靶作用力特性,结合应力波波动方程分析弹-靶作用力在弹体内的传播特性及弹-引系统频响特性,综合两方面结果揭示侵彻速... 详细信息

为了更准确地分析侵彻多层目标过程中引信的载荷特性,通过空腔膨胀理论和微分面元法分析不同侵彻多层目标工况下的弹-靶作用力特性,结合应力波波动方程分析弹-靶作用力在弹体内的传播特性及弹-引系统频响特性,综合两方面结果揭示侵彻速度与靶间距决定的弹-靶作用力基频、弹-引系统结构决定的频响特性二者之间的关系决定了引信的载荷特性。弹-引系统的有限元仿真及试验测试结果进一步证明,高速侵彻多层目标条件下引信的频响特征不是固定地集中在某一频率,当弹-引系统的某1阶轴向振动固有频率与弹-靶作用力基频的整数倍相近时,引信载荷频响特征将在该阶轴向振动固有频率附近出现明显的集中。侵彻多层目标过程中弹-靶参数对引信载荷特性的影响分析对引信起爆控制算法及防护设计具有重要的指导意义。

关键词：侵彻引信弹-靶参数引信载荷特性分析

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改进反激拓扑模式下远端稳压电源控制方案

北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1229-1239页

作者：张帅韩小文李儒鹏程鹏李正天王玉姣北京电子工程总体研究所北京100854

为提高远端稳压电源的供电质量,最大限度的在高可靠性前提下保证发射设备输出电压快速、平稳地达到设定值,提出一种改进反激拓扑模式下远端稳压电源设计方式,并建立相应数学模型。设计了前置论域整定的模糊比例积分微分(PID)控制算法,... 详细信息

为提高远端稳压电源的供电质量,最大限度的在高可靠性前提下保证发射设备输出电压快速、平稳地达到设定值,提出一种改进反激拓扑模式下远端稳压电源设计方式,并建立相应数学模型。设计了前置论域整定的模糊比例积分微分(PID)控制算法,通过论域整定模型将模糊PID参数直接映射到模糊规则下,消除试凑法偶然性的同时消除了量化因子对误差的放大作用,有效地避免了过度调整的现象;引用模糊逻辑来实时处理远端稳压电源的动态参量值,并根据反模糊映射函数将生成的量化值映射到控制元件。仿真环境模拟结果表明:与模糊PID控制相比,前置论域整定的模糊PID控制算法具有优良稳态性能,调节时间缩短48.1%,响应时间缩短了28.6%并降低到1.4 ms;与此同时,该控制方案能够有效地抵抗突发性干扰,稳压输出时间缩短了45.5%,响应时间缩短到37.5%。实验结果表明:前置整定模糊PID控制算法可以运用到实际工业环境中,与工业环境下传统控制算法比,前置整定模糊PID控制算法可以大幅提高远端稳压电源的供电质量,具备优良的鲁棒性。

关键词：模糊PID控制论域整定改进反激拓扑远端稳压电源量化因子

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侵彻战斗部-引信宽频域加载特性

兵工学报 2024年

作者：赵慧程祥利刘军刘波吴学星中国工程物理研究院电子工程研究所

为揭示侵彻过程中战斗部对引信边界载荷的影响规律，建立了战斗部动力学模型和有限元模型。通过有限元差分法计算和数值模拟分析战斗部在不同频率半正弦信号激励下对引信的瞬态加载特性，并采用数值模拟和打靶试验研究弹靶作用时弹体和... 详细信息

为揭示侵彻过程中战斗部对引信边界载荷的影响规律，建立了战斗部动力学模型和有限元模型。通过有限元差分法计算和数值模拟分析战斗部在不同频率半正弦信号激励下对引信的瞬态加载特性，并采用数值模拟和打靶试验研究弹靶作用时弹体和引信体的过载时域响应特性，通过冲击响应谱数值计算得到引信过载在频域范围的响应放大倍数。结果表明：侵彻战斗部在宽频域范围具有明显的轴向振动放大特性。引信过载频响特性与谐响应分析结果表明，侵彻战斗部在宽频域范围轴向振动放大特性的根本原因是战斗部1阶或多阶轴向振动固有频率的谐振，为指导弹载产品的抗高过载优化设计提供了依据。

关键词：侵彻战斗部侵彻引信宽频域载荷特性

基于支持向量回归和分位数的雷达K分布海杂波形状参数估计方法

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1399-1407页

作者：薛健孙孟玲潘美艳西安邮电大学通信与信息工程学院西安710121 西安电子工程研究所西安710100

针对传统的雷达K分布海杂波形状参数估计方法在异常样本存在情况下估计精度严重下降的问题,该文提出一种基于支持向量回归(SVR)和样本分位数比值的K分布海杂波形状参数估计方法。首先给定K分布杂波参数和分位数位置的值,根据K分布的累... 详细信息

针对传统的雷达K分布海杂波形状参数估计方法在异常样本存在情况下估计精度严重下降的问题,该文提出一种基于支持向量回归(SVR)和样本分位数比值的K分布海杂波形状参数估计方法。首先给定K分布杂波参数和分位数位置的值,根据K分布的累积分布函数计算样本分位数比值及其对数,然后建立以样本分位数比值对数为输入、待估计形状参数为输出的SVR模型,通过交叉验证确定SVR模型的超参数,最后训练SVR模型实现对K分布海杂波形状参数的稳健精确估计。仿真和实测雷达数据表明,所提方法的估计误差低于基于矩的估计方法的估计误差,并且与基于分位数的估计方法具有相近估计性能。此外,相比已有基于分位数的方法,所提方法的超参数容易确定,并且不依赖于查表。

关键词：海杂波 K分布参数估计支持向量回归模型样本分位数

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连续波输出功率111.27 mW的G波段四端口平衡式倍频器

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红外与毫米波学报 2024年第1期43卷 79-84页

作者：黄昆杨昊李若雪周人蒋均何月田遥岭中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心四川成都610200 中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621900

利用新颖的四端口平衡式二倍频原型,开发了215~230 GHz频段的肖特基变容管倍频器,并具备更加优秀的变频效率和功率容量。同时,所提出的倍频架构能够实现奇次谐波和四次谐波的本征抑制,并且其中采用的二极管管结数量相对于传统平衡倍频... 详细信息

利用新颖的四端口平衡式二倍频原型,开发了215~230 GHz频段的肖特基变容管倍频器,并具备更加优秀的变频效率和功率容量。同时,所提出的倍频架构能够实现奇次谐波和四次谐波的本征抑制,并且其中采用的二极管管结数量相对于传统平衡倍频结构提升了两倍。因此,这种四端口倍频电路可以实现更好的转换效率和双倍的功率处理能力。在室温下,当输入功率为196~340 mW时,该倍频器具有约39.5%的峰值转换效率(@218 GHz),即使在较高的频率下,该倍频器也被证明是高功率太赫兹波信号产生的理想解决方案。

关键词：平衡式二倍频太赫兹信号产生非线性肖特基二极管

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周向六线起爆下杀伤战斗部的破片飞散特性

火炸药学报 2024年第1期47卷 72-80页

作者：刘恒言姬聪生何勇梁争峰西安近代化学研究所陕西西安710065 北京电子工程总体研究所北京100854

为简化起爆结构,提高引战系统可靠性,采用定向战斗部已有的周向六线起爆方式替代中心起爆,基于流体动力学理论对周向六线起爆下爆轰波的碰撞进行了理论分析,采用LS-DYNA进行了数值计算,并开展了战斗部样弹静爆试验。结果表明,相较于中... 详细信息

为简化起爆结构,提高引战系统可靠性,采用定向战斗部已有的周向六线起爆方式替代中心起爆,基于流体动力学理论对周向六线起爆下爆轰波的碰撞进行了理论分析,采用LS-DYNA进行了数值计算,并开展了战斗部样弹静爆试验。结果表明,相较于中心起爆,周向六线起爆条件下破片加速历程与其所在周向位置存在关联,并出现二次加速现象;在相邻起爆点对称面附近产生马赫爆轰波,局部压力可达44.2GPa,并在战斗部中心汇聚,中心处压力可达100GPa以上;轴向多点起爆改善了端面稀疏波的影响,破片速度得到提升,轴向破片速度一致性明显提高;破片飞散初速数值计算与试验结果误差在8.1%以内,不同区域破片初速增益可达4.6%~9.9%。表明周向六线起爆模式是替代定向杀伤战斗部中心起爆模式的有效途径。

关键词：爆炸力学定向杀伤战斗部周向六线起爆中心起爆破片飞散特性破片速度增益

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基于大指令变化率下的防空导弹姿态控制方法

系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2465-2474页

作者：闫帅豪魏明英郑勇斌北京电子工程总体研究所北京100854 北京仿真中心北京100854

针对防空导弹的目标机动性较强带来的姿态控制品质变差的问题,提出一种事件触发控制方法。首先分析了由于目标机动性过强导致的指令变化率未知,以及指令变化率过大导致稳态误差较大的原因。针对此问题引入非线性最速跟踪微分器获取指令... 详细信息

针对防空导弹的目标机动性较强带来的姿态控制品质变差的问题,提出一种事件触发控制方法。首先分析了由于目标机动性过强导致的指令变化率未知,以及指令变化率过大导致稳态误差较大的原因。针对此问题引入非线性最速跟踪微分器获取指令变化率,研究指令变化率与姿态角误差之间关系,定义稳态效应指标,并在该指标基础上设计了基于事件触发的新增控制量。采用滑模控制和扰动观测器使系统在指令变化率较大条件下的稳态误差被抑制在5%误差带之内。在工程实践的背景下,数值仿真考虑了气动参数拉偏以及执行机构限幅,仿真结果验证了设计的控制系统的有效性。

关键词：防空导弹姿态控制触发控制微分器稳态效应指标

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一种频率与带宽可调的可重构射频滤波器芯片

微波学报 2024年第1期40卷 87-92页

作者：骆银松李智鹏吕俊材曾荣吕立明中国工程物理研究院电子工程研究所绵阳621900

本文基于0.25μm砷化镓赝晶高电子迁移率晶体管工艺设计实现了一款频率与带宽皆可调的有源可重构滤波器芯片。该滤波器采用了双通道信道化拓扑结构,每个通道由两级可调谐振器与三级宽带放大器交叉级联构成,通过对通道内各级谐振器频率... 详细信息

本文基于0.25μm砷化镓赝晶高电子迁移率晶体管工艺设计实现了一款频率与带宽皆可调的有源可重构滤波器芯片。该滤波器采用了双通道信道化拓扑结构,每个通道由两级可调谐振器与三级宽带放大器交叉级联构成,通过对通道内各级谐振器频率的同步和异步控制,实现对滤波器的频率与带宽的调谐,通过不同工作频段的通道间切换组合,实现了频率的宽范围调谐。为了验证该设计的有效性,完成了该滤波器的流片,其尺寸为3.1 mm×3.0 mm。经实测,该滤波器通带中心频率可在2.52 GHz~3.92 GHz之间进行调谐,频率调谐比达到了54%,通道内带宽可实现350 MHz~1080 MHz之间的变化,相对带宽可调范围为12%~33%,同时具备了频率和带宽的宽范围调控能力。

关键词：可重构滤波器信道化结构砷化镓赝晶高电子迁移率晶体管微波单片集成电路

引信系统螺纹连接界面的冲击传递特性模拟方法研究

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北京理工大学学报 2024年第2期44卷 135-145页

作者：苏煜李毅刘小玉周春燕北京理工大学宇航学院北京100081 中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621900

大直径整体螺纹连接是引信安装在侵彻弹的弹体结构的主要形式,螺纹界面的冲击过载传递特性对于引信系统的设计具有重要意义.针对空间螺纹界面冲击传递过程中涉及的几何非线性和复杂接触摩擦状态以及界面分离带来的二次或多次碰撞等问题... 详细信息

大直径整体螺纹连接是引信安装在侵彻弹的弹体结构的主要形式,螺纹界面的冲击过载传递特性对于引信系统的设计具有重要意义.针对空间螺纹界面冲击传递过程中涉及的几何非线性和复杂接触摩擦状态以及界面分离带来的二次或多次碰撞等问题,设计了螺纹连接试件并建立了精细化有限元仿真模型,并通过大直径霍普金森杆的冲击实验测量数据验证有限元精细模型的有效性.从有限元仿真中获取整个螺纹结构件冲击响应的数值数据,对比内外结构的过载,并通过精细模型研究了预紧力对加速度响应的影响规律.最后针对现有薄层单元简化模型只能较好地模拟螺纹结构线性振动特性而无法准确模拟螺纹冲击传递特性的问题,提出考虑螺纹间碰撞作用的非线性薄层单元简化模型,丰富了螺纹连接简化模型的适用工况.

关键词：弹体与引信系统螺纹连接冲击过载传递特性非线性薄层单元简化模型