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一种基于插件的虚幻引擎HLA分布式仿真适配器

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系统仿真学报 2024年第10期36卷 2231-2237页

作者：杨妹王鹏国防科技大学智能科学学院湖南长沙410073 国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073

随着基于游戏引擎的仿真在交通、军事等领域的广泛应用,游戏引擎与传统仿真模型和应用的互操作需求越来越强烈。针对虚幻引擎与传统基于高层体系结构(HLA)的仿真系统的集成,设计了基于插件的虚幻引擎分布式仿真适配器。采用该虚幻引擎... 详细信息

随着基于游戏引擎的仿真在交通、军事等领域的广泛应用,游戏引擎与传统仿真模型和应用的互操作需求越来越强烈。针对虚幻引擎与传统基于高层体系结构(HLA)的仿真系统的集成,设计了基于插件的虚幻引擎分布式仿真适配器。采用该虚幻引擎适配器可以实现虚幻引擎联邦成员的快速开发,以及虚幻引擎应用与HLA联邦的高效集成。通过仿真实验验证了该方法的可行性。

关键词：虚幻引擎高层体系结构适配器分布式仿真互操作

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惯性角速度匹配测量方程的耦合误差分析

中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 226-233页

作者：吴伟李湘源马昕明秦石乔国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室长沙410073

针对惯性角速度匹配测量方程得不到理论精确解的问题,根据角速度匹配测量方程建立了形变角估计误差与船体角运动和动态形变角的相关函数模型,从理论上证明了船体角运动与动态形变角之间的交叉耦合将产生形变角估计误差。在动态形变角和... 详细信息

针对惯性角速度匹配测量方程得不到理论精确解的问题,根据角速度匹配测量方程建立了形变角估计误差与船体角运动和动态形变角的相关函数模型,从理论上证明了船体角运动与动态形变角之间的交叉耦合将产生形变角估计误差。在动态形变角和船摇角幅度分别为20″和2°的仿真条件下,当船体运动角速度与动态形变角速度不相关时,形变角估计误差均值分别为-1.8"、3.7"、3.8";当船体运动角速度与动态形变角速度完全相关时,形变角估计产生约50"的偏置误差。仿真和实验结果表明,误差的大小与二者之间的相关系数呈正相关。研究结果可为舰船形变测量和传递对准相关的理论研究和工程应用提供参考。

关键词：船体形变角速度匹配相关函数耦合误差

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超临界二氧化碳超声速喷管设计与性能分析

推进技术 2024年第1期45卷 89-98页

作者：赵瑞李云柱赵玉新吴建军国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073

超临界二氧化碳由于其独特的物理性质而受到广泛应用。同时超临界二氧化碳真实气体效应显著,其流动机理和理想气体差别较大,因此需要设计相应的喷管。采用特征线法设计超临界二氧化碳超声速喷管,其中二氧化碳的热力学参数基于S-W方程获... 详细信息

超临界二氧化碳由于其独特的物理性质而受到广泛应用。同时超临界二氧化碳真实气体效应显著,其流动机理和理想气体差别较大,因此需要设计相应的喷管。采用特征线法设计超临界二氧化碳超声速喷管,其中二氧化碳的热力学参数基于S-W方程获得。通过CFD粘性仿真进行边界层修正。分析了改变喷管入口总压、总温对喷管内流场的影响。结果显示,设计工况下喷管出口质量平均马赫数与设计值相差0.033%,喷管内流场品质较好;非设计工况下,由于温度变化会显著改变CO_(2)的热物性参数,入口总温对喷管流场的影响比总压更大,当入口总压和总温分别降低83.33%,52.94%时,出口马赫数分别降低1.16%、提高3.23%。设计工况下喷管流场满足设计要求,非设计工况下喷管出口马赫数与设计值偏差较小。喷管具有较宽的工作域。

关键词：超声速喷管特征线法超临界二氧化碳真实气体效应性能分析

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多模式低副瓣阵列方向图综合方法

系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 882-891页

作者：曾桂兰蒋彦雯范红旗冯一伦国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073

本文面向阵列天线低副瓣的实际应用需求,利用空时编码的思路设计加权矢量,分别提出序贯快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)方法、约束方程计算方法和优化函数求解方法,对应多脉冲低副瓣方向图综合时加权矢量时变、不变和奇偶... 详细信息

本文面向阵列天线低副瓣的实际应用需求,利用空时编码的思路设计加权矢量,分别提出序贯快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)方法、约束方程计算方法和优化函数求解方法,对应多脉冲低副瓣方向图综合时加权矢量时变、不变和奇偶交替变的3种不同工作模式。理论分析和仿真实验表明,序贯FFT和约束方程计算方法均能实现超低副瓣方向图(优于-50 dB),而优化函数求解方法在实现低副瓣的同时仍能保持方向图主瓣的良好性能,避免了传统方向图综合方法无法同时兼顾主副瓣性能的缺点。另外,从计算复杂度、随机幅相误差、干扰抑制等各方面综合分析了不同方法的优缺点,可为实际阵列天线的工程应用提供理论指导和技术参考。

关键词：低副瓣主瓣宽度阵列加权矢量方向图综合

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倾斜可控阵列光场的二维扫描技术研究

中国激光 2024年第2期51卷 84-96页

作者：殳博王张雨秋常洪祥常琦马鹏飞冷进勇周朴国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室湖南长沙410073 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室湖南长沙410073

以19路、127路和919路激光相干阵列为模型,通过倾斜波前调控技术对阵列光场的子阵元施加倾斜相位控制,对倾斜可控阵列光场的大角度二维扫描特性进行了理论和实验研究。结果表明,所提出的方法可实现大视场范围内任意位置的单点扫描,同时... 详细信息

以19路、127路和919路激光相干阵列为模型,通过倾斜波前调控技术对阵列光场的子阵元施加倾斜相位控制,对倾斜可控阵列光场的大角度二维扫描特性进行了理论和实验研究。结果表明,所提出的方法可实现大视场范围内任意位置的单点扫描,同时得到能量分布均匀的二维连续扫描路径,实现特殊光场图案定制。此外,该方法具有扫描范围不受限制、扫描模式准连续以及衍射效率高等特点,在提升输出功率和扫描精度等方面具有优势。

关键词：激光光学激光阵列相干合成倾斜调控二维扫描光场定制

TiO_(2)/Au复合薄膜的制备及其在平板电极的应用

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硅酸盐学报 2024年第10期52卷 3263-3272页

作者：梅玉盈雷兵潘瑶罗一鸣杨开勇贾永雷国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室长沙410073

针对当前半球谐振陀螺平板电极表面吸附有机杂质问题,利用TiO_(2)薄膜的光催化性质,设计了一种TiO_(2)/Au复合薄膜结构以减弱平板电极表面有机物的存在,提高平板电极表面薄膜质量。通过射频磁控溅射法在熔融石英衬底上制备了不同厚度(80... 详细信息

针对当前半球谐振陀螺平板电极表面吸附有机杂质问题,利用TiO_(2)薄膜的光催化性质,设计了一种TiO_(2)/Au复合薄膜结构以减弱平板电极表面有机物的存在,提高平板电极表面薄膜质量。通过射频磁控溅射法在熔融石英衬底上制备了不同厚度(80~327 nm)的TiO_(2)薄膜,利用表征手段对TiO_(2)薄膜的晶体结构、晶粒大小、表面形貌、吸光特性和光催化性能进行研究,结果表明:厚度为240 nm的TiO_(2)薄膜具有较好的结晶度,合适的晶粒尺寸,最小的禁带宽度,从而具有最佳光催化活性。最后通过实验验证TiO_(2)/Au复合薄膜结构的平板电极的力学性能和光催化性,结果表明:TiO_(2)/Au复合薄膜满足平板电极表面膜层结合力要求,有助于提升表面膜层的耐摩擦性能,同时具有优异的降解有机物的性能,能够减小有机杂质对电容均匀性的影响,为高精度谐振陀螺的研制提供技术支撑。

关键词：谐振陀螺平板电极二氧化钛薄膜光催化自清洁

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空中目标动态HRRP特征可重构模拟方法

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1135-1142页

作者：徐勇冯德军王俊杰徐志明隋冉国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073

针对目前无源模拟技术无法实现目标动态电磁特征模拟的问题,提出了一种利用相位调制表面(phase-switched screen, PSS)进行空中目标动态高分辨距离像(high resolution range profile, HRRP)特征可重构的模拟方法。以无人直升机旋翼为例... 详细信息

针对目前无源模拟技术无法实现目标动态电磁特征模拟的问题,提出了一种利用相位调制表面(phase-switched screen, PSS)进行空中目标动态高分辨距离像(high resolution range profile, HRRP)特征可重构的模拟方法。以无人直升机旋翼为例,对旋翼的运动状态进行了建模,并详细分析了其动态HRRP特征。另外,通过建立PSS的周期调制信号模型,详细分析了PSS对雷达入射波的调控效果。在此基础上,提出了一种调制频率时变的PSS可重构模拟方法,该方法能够生成随时间变化的可控谐波分量,模拟产生的谐波分量与无人直升机旋翼的动态HRRP特征变化规律相似。通过仿真数据对比分析,调制频率时变的PSS可重构模拟方法能够实现无人直升机旋翼的动态HRRP特征模拟效果。

关键词：动态特征模拟相位调制表面调制频率时变高分辨距离像

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低空复杂风场全天候雷达精细探测技术

电子学报 2024年第4期52卷 1189-1204页

作者：沈淳李健兵高航殷加鹏王雪松国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073

低空复杂风场通常指距离地面高度600 m以下,局地风速、风向快速变化的风场.其全天候大范围精细探测是雷达科学、气象学等领域的长期难题.低空复杂风场的全天候雷达精细探测涉及传感器设计、三维风场反演和全天候融合等关键技术.本文从... 详细信息

低空复杂风场通常指距离地面高度600 m以下,局地风速、风向快速变化的风场.其全天候大范围精细探测是雷达科学、气象学等领域的长期难题.低空复杂风场的全天候雷达精细探测涉及传感器设计、三维风场反演和全天候融合等关键技术.本文从激光雷达探测、微波雷达探测、全天候融合及特征危害提取等方面对风场探测的技术内涵及研究现状进行了梳理,并分析了发展趋势,为低空复杂风场全天候精细探测技术发展与应用提供参考.

关键词：低空复杂风场激光雷达微波雷达精细探测全天候

高速飞行器间隙非线性机翼颤振的非线性能量阱抑制

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国防科技大学学报 2024年第2期46卷 79-85页

作者：钮耀斌王中伟黄伟国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073

针对间隙非线性机翼颤振系统的亚临界问题,引入了非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)技术来提高系统发生极限环振荡的临界速度。建立了具有NES控制的间隙非线性机翼颤振系统动力学模型,并分析了质量比、频率比、阻尼比、相对位置... 详细信息

针对间隙非线性机翼颤振系统的亚临界问题,引入了非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)技术来提高系统发生极限环振荡的临界速度。建立了具有NES控制的间隙非线性机翼颤振系统动力学模型,并分析了质量比、频率比、阻尼比、相对位置等NES参数对颤振系统极限环振荡的抑制效果,以及NES参数对颤振系统极限环振荡临界速度的影响规律。结果表明,阻尼比越大,可以在越小的自振频率比情况下使系统进入稳定区,但需要更苛刻的NES位置要求,即越靠近机翼前缘;而阻尼比越小,则使颤振系统极限环振荡响应进入稳定区所需的NES质量越小。在NES位置靠近机翼前缘时,增大自振频率比会使极限环振荡抑制效果有明显的提升,而增大质量比可以显著提高极限环振荡的抑制效果和临界速度。此外,NES的阻尼比越小,其颤振系统的极限环振荡抑制效果越好。

关键词：非线性能量阱间隙非线性机翼极限环振荡颤振抑制