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基于环量控制的虚拟舵面飞行器概念与设计综述

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航空学报 2024年第6期45卷 48-73页

作者：张艳华张登成周章文雷玉昌李林空军工程大学航空工程学院西安710038 中国人民解放军95034部队百色542899 中国人民解放军93318部队铁岭112300

利用环量控制替代机械舵面,构建的虚拟舵面飞行器在短距起降、高隐身、久航远航和机动飞行等方面具有性能优势,对未来无舵面飞翼布局飞行器的研究具有重要意义。本文通过梳理国内外环量控制技术的发展历程,明确了虚拟舵面飞行控制的发... 详细信息

利用环量控制替代机械舵面,构建的虚拟舵面飞行器在短距起降、高隐身、久航远航和机动飞行等方面具有性能优势,对未来无舵面飞翼布局飞行器的研究具有重要意义。本文通过梳理国内外环量控制技术的发展历程,明确了虚拟舵面飞行控制的发展趋势;介绍GACC翼型不同动量系数、迎角的升力特性以及单射流、双射流的气动特性,阐述了环量控制提高升力、形成虚拟舵面实现飞行控制的作用原理;基于SACOON平台在滚转、俯仰和偏航不同方向的力矩特性,验证了虚拟舵面优于机械舵面的控制效果;从环量控制翼型、气动布局、射流作动系统与射流飞控系统4个主要方面提出虚拟舵面飞行器的概念和设计思路;重点关注引气系统、舵面高效性、一体化设计、安全适应性等方面存在的问题和解决思路,推动虚拟舵面飞行器的工程应用。综述内容为环量控制技术应用于未来无舵面飞行器提供了一定的理论参考。

关键词：环量控制虚拟舵面飞行器设计升力射流动量系数

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基于IPSO的舰载机出动离场规划研究

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1337-1345页

作者：刘玉杰崔凯凯韩维李樾海军航空大学航空基础学院山东烟台264001 海军招收飞行学员工作办公室北京100071 中国人民解放军92942部队北京100161 中国人民解放军92728部队上海200436

针对舰载机机群出动离场效率问题,提出了一种改进的粒子群优化(improved particle swarm optimization, IPSO)算法。首先,基于舰载机的出动离场流程及约束建立了舰载机出动离场数学模型,并根据出动离场问题特点设计了一种连续编码形式... 详细信息

针对舰载机机群出动离场效率问题,提出了一种改进的粒子群优化(improved particle swarm optimization, IPSO)算法。首先,基于舰载机的出动离场流程及约束建立了舰载机出动离场数学模型,并根据出动离场问题特点设计了一种连续编码形式以表示出动规划方案。然后,通过在参数自适应粒子群优化算法的基础上引入基于莱维飞行扰动的模拟退火机制,提出了将IPSO用于对出动离场规划问题进行求解。最后,分别针对8、10、12机的出动离场规划场景进行了仿真验证。仿真结果表明,所提算法较已有的优化算法而言具有更好的寻优能力。

关键词：舰载机出动离场粒子群优化莱维飞行模拟退火

考虑噪声影响的基于Wasserstein测度的可诊断性评价方法

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电光与控制 2024年

作者：吕佳朋史贤俊高超赵超轮海军航空大学中国人民解放军92664部队

针对可诊断性评价中区分度不足以及评价结果难以解释等问题，提出了一种基于Wasserstein测度的可诊断性定量评价方法。该方法以系统在不同状态下测点的量测信号为基础，将信号视做随机变量，使用2—Wasserstein测度作为衡量变量之间相... 详细信息

针对可诊断性评价中区分度不足以及评价结果难以解释等问题，提出了一种基于Wasserstein测度的可诊断性定量评价方法。该方法以系统在不同状态下测点的量测信号为基础，将信号视做随机变量，使用2—Wasserstein测度作为衡量变量之间相似程度的手段，来实现对系统的可诊断性进行评价，同时分析了量测信号对于可诊断性评价结果的影响。使用双带通滤波电路对本文的方法进行验证，结果表明相比较于基于K-L散度和D矩阵的可诊断性评价方法，本文方法在进行评价故障可诊断性方面具有客观性和科学性。

关键词：故障可诊断性定量评价 Wasserstein测度

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基于渐消因子的ECEF-GLS估计算法

系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 137-142页

作者：董云龙张焱海军航空大学信息融合研究所山东烟台264001 中国人民解放军32654部队山东济南250000

传统的误差配准算法假设系统偏差恒定或缓慢变化,当系统误差发生突变或快速变化时,这一假设不再成立。针对这一问题,研究了时变条件下的误差配准算法,引入渐消因子,对常规的基于地心地固坐标系的广义最小二乘算法(generalized least squ... 详细信息

传统的误差配准算法假设系统偏差恒定或缓慢变化,当系统误差发生突变或快速变化时,这一假设不再成立。针对这一问题,研究了时变条件下的误差配准算法,引入渐消因子,对常规的基于地心地固坐标系的广义最小二乘算法(generalized least squares algorithm based on the earth-centered earth-fixed coordinate system,ECEF-GLS)进行了修正,弱化历史量测对配准的影响,并对渐消因子的选取问题进行了研究,给出了合理的设计方法。算法验证表明,基于渐消因子的ECEF-GLS估计算法能够对时变的系统偏差进行有效估计,精度满足配准要求。

关键词：基于地心地固坐标系的广义最小二乘算法渐消因子参数估计时变系统误差

基于目标暴露区的地面防空兵力最佳配置区规划

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系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 196-204页

作者：曹原寇英信李勇祥空军工程大学航空工程学院陕西西安710038 中国人民解放军95261部队广西柳州545000

利用远距离支援干扰存在的目标暴露区,通过优化配置地面防空兵力,可有效降低干扰对我方地面防空作战的不利影响。在“三点一线”干扰模式分析的基础上,利用雷达干扰方程得到目标暴露区,提出了基于目标暴露区的地面防空兵力可配置区及横... 详细信息

利用远距离支援干扰存在的目标暴露区,通过优化配置地面防空兵力,可有效降低干扰对我方地面防空作战的不利影响。在“三点一线”干扰模式分析的基础上,利用雷达干扰方程得到目标暴露区,提出了基于目标暴露区的地面防空兵力可配置区及横向、纵向兵力配置间距计算方法,并根据雷达有效干扰扇面,得到地面防空兵力干扰威胁指数计算模型。在此基础上,构建以干扰威胁指数总量最小为目标函数,以兵力可配置区及兵力配置间距为约束条件的远距离支援干扰下地面防空兵力最佳配置规划模型。采用基于线性递减权重函数的改进萤火虫优化(improved glowworm swarm optimization,IGSO)算法对其求解并进行了有效性仿真验证,结果表明所提出的规划模型具有较好的理论价值。

关键词：目标暴露区地面防空兵力最佳配置区改进萤火虫优化算法

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双循环结构高动态滚动时域自主姿态估计

电光与控制 2024年

作者：黄婧丽赵育良武进文海军航空大学青岛校区中国人民解放军91286部队

为了解决基于陀螺/三轴磁强计自主姿态估计在线易受干扰、实时性较差的问题，提出了一种基于双循环结构的高动态滚动时域飞行器自主姿态估计方法以提高系统精度、抗干扰能力并且满足高动态应用场景。首先，建立姿态估计以及三轴磁强计... 详细信息

为了解决基于陀螺/三轴磁强计自主姿态估计在线易受干扰、实时性较差的问题，提出了一种基于双循环结构的高动态滚动时域飞行器自主姿态估计方法以提高系统精度、抗干扰能力并且满足高动态应用场景。首先，建立姿态估计以及三轴磁强计在线校正两个独立的单元，并通过构建残差集的方法将两者有机融合，使得每个滤波器具有不同的更新频率、较低的状态阶数，以提高整体系统实际可用性；然后，利用陀螺与三轴磁强计的异步特性，在灵敏度矩阵的基础上，构建高动态滚动时域估计方法，进一步优化了系统的实时性；最后，通过仿真实验表明，建立的方法提高了系统在线运行精度，减少了计算等待时间，满足高动态高精度载体应用场景需求。

关键词：双循环高动态残差集传感器实时校正自主姿态估计

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混合能源直流微电网能源优化管控策略研究

电力系统保护与控制 2024年第3期52卷 141-151页

作者：张琳谢洪途赵路路陈勇王一舟李世飞空军预警学院预警技术系湖北武汉430019 中山大学·深圳电子与通信工程学院广东深圳518107 中国人民解放军95369部队广东佛山528000 中国人民解放军95894部队北京102211

混合能源直流微电网在快速跟踪负载方面具有较大优势,弥补了固体氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell,SOFC)直流微电网功率跟踪缓慢的问题。现有能源管控策略重点关注能源分配,对系统效率、运行安全性和燃料亏空方面缺乏相关研究和成熟... 详细信息

混合能源直流微电网在快速跟踪负载方面具有较大优势,弥补了固体氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell,SOFC)直流微电网功率跟踪缓慢的问题。现有能源管控策略重点关注能源分配,对系统效率、运行安全性和燃料亏空方面缺乏相关研究和成熟策略。为此,提出了一种混合能源直流微型电网能源优化管控策略。首先,搭建了混合SOFC直流微电网模型。其次,采用最优操作点(optimal operating points,OOPs)实现最大效率,然后采用平均电流控制模式保证稳定的电力供应。最后,设计了基于SOFC电流的时滞控制算法来避免燃料亏空。实验结果表明,所提出的能源优化管控策略具有时间响应迅速、输出效率高和热特性良好等优势。

关键词：混合能源直流微电网能源优化管控最优操作点最大效率稳态热安全时滞控制避免燃料亏空

基于线谱特征保持的单枚浮标多目标信号分离算法

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系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 1892-1898页

作者：李大卫吴明辉单志超宋广明蔡召鹏海军航空大学航空作战勤务学院山东烟台264001 中国人民解放军92635部队山东青岛266000

针对单枚被动全向声纳浮标多目标信号的分离问题,提出联合非负矩阵分解(non-negative matrix factorization,NMF)和快速独立成分分析(fast independent component analysis,FastICA)的多目标信号盲分离算法。首先,基于空间与谱间相关性... 详细信息

针对单枚被动全向声纳浮标多目标信号的分离问题,提出联合非负矩阵分解(non-negative matrix factorization,NMF)和快速独立成分分析(fast independent component analysis,FastICA)的多目标信号盲分离算法。首先,基于空间与谱间相关性优化NMF算法,以增强NMF算法对水声信号调制线谱特征的适应性,提高对线谱的保持优势;然后,以NMF基矩阵优势结合FastICA算法实现水声多目标信号的盲分离。仿真信号实验结果表明,所提算法取得了较高的信号分离精度,可以较好地保持信号的调制特征,同时对分离信号进行了一定的降噪增强,更好地保证了后续目标识别的特征支撑。

关键词：被动全向声纳浮标多目标信号盲分离非负矩阵分解快速独立成分分析线谱特征保持

动力学特性对单站动态雷达散射截面的影响分析

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飞行力学 2024年

作者：陈彧娇裴彬彬赵一兵徐浩军赵玉磊空军工程大学中国人民解放军95841部队

针对目前动态RCS仿真中动力学建模方面研究较少，无法获取目标飞机参数，常用的简化动力学模型得出的仿真结果准确性无法保证的问题，将典型航路飞行动态RCS作为研究对象，分别建立基于六自由度全量模型与三自由度简化模型下的航路仿真... 详细信息

针对目前动态RCS仿真中动力学建模方面研究较少，无法获取目标飞机参数，常用的简化动力学模型得出的仿真结果准确性无法保证的问题，将典型航路飞行动态RCS作为研究对象，分别建立基于六自由度全量模型与三自由度简化模型下的航路仿真动力学模型，并利用动态在线联合仿真计算，获得飞机在典型航路下的动态RCS数据，通过统计学分析和相关性分析，对比分析两种动力学模型对应的动态RCS差异。仿真结果表明：在机动飞行阶段，由于姿态角变化导致RCS产生误差，但从整个航路过程来看，在不同飞行速度和不同雷达探测频段下，两种动力学模型下的RCS变化趋势基本相同，表现为极强相关，三自由度航路仿真模型基本能够满足航路飞行过程中动态RCS特性的建模需求。

关键词：动态RCS 动力学模型飞行航路联合仿真动态在线计算