2013, 32(12):1-3. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.001
摘要:摘要:为了快速有效地实现电磁轨道炮的反导,对其固体电枢电磁阻力与空气阻力角度等运动进行研究。在基 于麦克斯韦理论的基础上,分析了电枢在炮管内的力学特性。通过理论仿真计算分别对电枢的电磁阻力及空气阻力 进行了分析,比较了截面及摩擦因素对出口动能的影响,得到了最优方案,并提出了改进电枢发射的措施。研究结 果表明:低速段摩擦力大于空气阻力,而高速段空气阻力对发射影响较大。
2013, 32(12):4-7. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.002
摘要:摘要:为了更好地满足现代导弹武器多约束、高精度制导的基本要求,提出一种新的最优末制导律。在综合考 虑落角和末端攻角的要求下,用二次型最优控制推导出新的制导律,并给出了零阶无时延系统的表达式,最后运用 典型弹道仿真和对比试验验证了该制导律的良好的弹道性能。仿真结果表明:该制导律不但能够满足多约束高精度 制导的要求,而且对落角、末端攻角控制和早期弹道修正具有较大的优势。
2013, 32(12):8-11. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.003
摘要:摘要:为保证多堆核动力装置电站系统的协调运行并且能满足方便机组负荷调整,对多核动力装置电站运行控 制问题进行仿真研究。根据多堆核动力装置运行目标,讨论多堆核动力装置电站运行控制,提出“平均分配负荷” 和“反应堆冷却剂平均温度恒定”的控制方案,设计相应的控制器,建立基于机理的多堆核动力装置仿真模型。利 用建立的模型对提出的多堆核动力装置控制策略进行了验证,对电站进行快速升功率和降功率运行过程进行了模拟 和测试。仿真结果表明:该控制策略合理可行,控制方案和控制器能满足对电站运行控制的要求。
2013, 32(12):12-14. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.004
摘要:摘要:折叠弹翼的展开性能关系着导弹发射后能否正常飞行。以某导弹的折叠弹翼为研究对象,对其展开过程 进行仿真分析。根据其结构和工作原理,在Adams 多体动力学软件中建立仿真模型,仿真其在不同作动力曲线下的 展开过程,得到弹翼展开角度、角速度、动能曲线和弹翼与锁定销之间的碰撞力曲线,并对弹翼展开过程中的性能 进行检验。仿真结果表明:弹翼能迅速展开到位,并能准确定位、可靠锁定,展开过程中各部件之间不会相互干涉。
2013, 32(12):15-19. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.005
摘要:摘要:针对采集图像中物体附近可能会形成阴影而造成干扰的问题,提出一种利用形态学修复方法和经验模态 分解(empirical mode decomposition,EMD)技术实现阴影去除与目标图像的准确提取的方法。采用背景差分和二值图 像形态学修复方法检测出含有目标及其阴影的区域,利用经验模态分解方法对该检测区域的灰度直方图曲线进行处 理,获取灰度模式变化信息,将搜寻到关于目标及其阴影分割的双阈值水平,结合到形态学修复以实现阴影区域的 去除,并以汽车及行人图像处理的实验进行验证。实验结果证明:图像中的目标阴影得到有效去除,该方法具有良 好的适应性,能够获得准确的目标检测效果。
2013, 32(12):20-22. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.006
摘要:摘要:针对传统的防御技术已不能抵御来自外部有组织的未知攻击的问题,提出一种基于局域网的主动防御技 术。根据主动防御的安全需求,将操作系统细分成6 大系统,采用行为目的分析、实时追踪分析等抗未知攻击,建 立保护局域网核心系统安全的主动防御模型,确保在统一的信息安全策略下,防护来自外部的恶意攻击,提升核心 系统的抗未知攻击能力,并指出实际过程中尚存在待改进的问题。该研究为局域网的主动防御技术做了有益的论证 和探索。
2013, 32(12):23-27. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.007
摘要:摘要:为了在多径信道中实现精确的符号定时估计,提出一种利用后向搜索的方式来提高同步算法在多径信道 下的性能。分析分布式MIMO-OFDM 系统模型,在OVPSP 算法的基础上进行改进,提出多径信道下符号定时的改 进算法,能够在路径损耗严重的多径瑞利衰落信道下,实现分布式MIMO-OFDM 系统的精确定时估计,并通过Matlab 仿真进行分析。仿真结果证明:该方法比传统的符号定时算法精度提高了30%,能实现更为精确的定时,有较好的 应用前景。
2013, 32(12):28-32. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.008
摘要:摘要:为了解决窄带干扰条件下低信噪比直扩信号扩频序列(direct sequence spread spectrum,DSSS)的盲估计问 题,提出一种基于双PN 周期分解的扩频波形估计算法。该算法用2 倍PN 周期进行采样形成观测向量,利用特征分 解法求各特征值及其向量,并利用特征向量消除窄带干扰,并求出PN 码序列。结果表明:该算法在低信噪比条件 下能完成对PN 码序列的精确估计,能解决传统方法利用单PN 周期分解时扩频序列连接的相位模糊等问题。
2013, 32(12):33-35. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.009
摘要:摘要:基于数字微镜器件 (digital micromirror device,DMD)的红外景象模拟器能够为红外系统性能测试与评估 提供先进的手段。根据DMD 的工作原理,确定了以分光棱镜来连接照明系统和投影系统的红外景象模拟器总体方 案。探讨了红外景象模拟器投影光学系统的像差特性、光学设计和无热化的设计方法,设计了一套工作在长波红外 8~12 μm,F#为2.8,视场角为3°的投影光学系统,并对该系统在−40~60 ℃之间进行光学被动式无热化设计。结果 表明:该系统在所要求的温度范围内,光学传递函数均接近衍射极限,成像质量满足系统的设计要求,并具有辐射 能量损失小、分辨率高、结构紧凑等特点。
2013, 32(12):36-38. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.010
摘要:摘要:为了减小DSP 控制的开关电源产生的电磁干扰,设计一种基于DSP 控制的大功率开关电源抗干扰方法。 以某军用雷达和侦察车的DSP 控制开关电源系统框图和工作原理为基础,从输入整流电路、开关电路、高频变压器 和输出整流二极管4 个干扰源进行分析,并通过软、硬件措施实现了抗干扰设计。实践结果证明,该开关电源在抗 干扰性方面符合设计标准。
2013, 32(12):39-41. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.011
摘要:摘要:针对目前我国的火工品生产模式存在的安全问题,提出一种火工品小群模方式下的自动化安全高效装药 技术。通过理论模型分析装药过程,从装药机构、计量板装的药量、精度及安全性4 个角度分析,探究火工品小群 模快速定量装药技术,并辅以计算、试验等手段进行验证。分析结果表明:该技术在满足产能及技术指标的前提下, 能实现高危工位的人机隔离自动化生产,改善了行业生产现状,提高了生产效率。
2013, 32(12):42-45. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.012
摘要:摘要:侧线系统是水中动物特别是鱼类的重要感知系统,可以帮助动物有效感知周围的水动态环境信息。在水 中机器人,特别是仿生机器鱼上设计和安装人造侧线系统,是当前水中机器人研究的新方向和热点。概述了鱼类侧 线系统的结构特点和感知原理;介绍了人造侧线系统的实现原理和的实验研究状况;分析了人造侧线系统研究存在 的一些难点和问题,并对今后的发展趋势和应用前景进行了展望。
2013, 32(12):46-50. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.013
摘要:摘要:机器人定位是指通过机器人传感系统实时获得其所在的位置和航向信息,是移动机器人完成复杂实际任 务的基础。针对水中机器人,介绍了基于水声、基于GPS 和基于概率等几种典型的水下定位方法。分别描述了这些 方法的实现原理,并分析了它们的特点和存在的问题。最后,展望了该方向今后的发展趋势和应用前景。
2013, 32(12):51-54. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.014
摘要:摘要:由于水环境的特殊性,传统通信方法在水下难以有效工作,必须发展适当的水下通讯方法。介绍了几种 常用的水下通信方法,对这些方法的特点进行了比较分析。进一步着重介绍了适用于近距离水下通信的电场通信方 法,对其工作原理和实现过程进行了阐述和说明,并对今后的发展趋势做了展望。
2013, 32(12):59-62. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.016
摘要:摘要:为提高水中机器人带球接力效率,提出一种水中机器人协作策略。分析水中机器人的运动特性,通过采 集场地环境信息,对信息进行判断,综合考虑机器人与球所处的位置来选择下一步动作。在确定机器人协作方案的 基础上,实现具体的机器人带球接力方法。仿真结果表明:该策略是有效的,能提高水中机器人的运动速率及完成 效率,在运动控制上更加灵活。
2013, 32(12):63-66. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.017
摘要:摘要:针对水中机器人2D 仿真水球5VS5 比赛的规则,提出一种有效的多鱼协作带球与抢球方法。从速度控制、 方向控制、顶球动作和智能反应4 个方面进行单鱼动作设计,在此基础上进行简化后增加特殊角度的设计,采用动 态顶球点和动态最优位置来设计协作带球,并通过“领域智能算法”进行协作抢球。分析结果证明:该策略能提高 机器鱼之间的协作,并在2012 中国机器人大赛2D 仿真水球5VS5 项目中取得了亚军。
2013, 32(12):67-68. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.018
摘要:摘要:为了能在抢球大作战比赛过程中使我方机器鱼处于一种积极主动的状态,针对2013 年中国水中机器人大 赛2D 仿真抢球大作战项目的新平台和新环境,从比赛策略和顶球算法2 方面进行研究,提出了基于区域划分法的 机器鱼顶球算法,对我方的2 条机器鱼的运动进行了分工和优化。实验结果表明,该新型比赛策略是比较有效的。
2013, 32(12):69-71. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.019
摘要:摘要:为了使机器鱼的顶球兼备速度性和连贯性并提高进球效率,提出一种基于有效区域和有效方向的顶球算 法。在分析典型的顶球算法的基础上,从鱼、球、球门三者的相对位置出发,判断是否在有效区域和有效方向上, 并以单机器鱼顶球为实验任务,并对该策略进行了验证。实验结果证明,该方法能有效缩短一次进球所需要的时间。
2013, 32(12):72-74. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.020
摘要:摘要:为使机器鱼的顶球兼备精确性以及在鱼脱离预定轨道的情况下尽可能使水球朝有利于我方进攻方向偏离, 提出一种精确与模糊协作的顶球策略。在分析以往顶球算法的基础上,设计一种以水球与目标点连线为基准的区域 划分,综合考虑理想情况以及水中各种复杂因素影响后的鱼、球以及目标点的相对位置和几何关系,合理组合路径 规划算法和动作决策算法,并以实例在符合路径规划条件和不符合路径规划的条件下进行测试。实验结果表明:该 算法能最大限度地利用机器鱼目前所处的环境,使机器鱼的顶球兼备精确性和模糊性。
2013, 32(12):75-77. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.021
摘要:摘要:为加快多仿生机器鱼群体游动的一致性收敛速度,采用一种基于二阶邻居网络拓扑结构的多机器鱼控制 模型来描述机器鱼之间的信息交换方式。为易于分析描述,用图论概念进行定义,将编队中的机器鱼构成“多机器 鱼队形图”。探讨群体机器鱼系统一致性问题,利用数学模型进行一致性分析,并在水中机器鱼2D 仿真平台上进行 仿真分析。仿真结果表明,基于二阶邻居网络拓扑的多机器鱼有良好的一致性和快速的收敛性。
2013, 32(12):78-80. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.022
摘要:摘要:基于URWPGSim2D 仿真平台,提出一种新型的比赛策略和顶球算法。介绍2D 仿真水球斯诺克现有的比 赛策略、顶球算法,给出优化后的比赛策略,根据速度性和连贯性,提出一种自动换挡的机器鱼顶球算法,并以实 例对优化后的比赛策略和顶球算法进行仿真实验。实验结果表明:优化后的比赛策略的稳定性有所提高,使顶球更 加平稳快速。
2013, 32(12):81-84. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.023
摘要:摘要:为更快地计算出机器鱼之间在协调合作下的最优路径,提出一种基于改进的遗传算法的多目标路径规划 方法。在传统遗传算法的基础上加入了插入、删除和修复算子,提高了算法的搜索效率,在选择算子中加入了避免 外部存储器中出现相同个体的机制,防止“早熟”收敛,并将该算法引入到多机器鱼路径规划中,通过变异、选择 等操作得到最优路径。水中机器鱼比赛2D 仿真平台上的实验结果表明:该算法具有较快的搜索效率和较强的适应 性,并大大提高了系统的协调性。
2013, 32(12):85-89. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.024
摘要:摘要:为实现高速和精确的速度控制,设计一种机器鱼高精度实时反馈控制系统。研究仿生机器鱼的推进速度 与鱼尾的摆动频率、幅度的关系,以FPGA 为主控芯片,完成机器鱼3 自由度舵机的控制和实时状态反馈,并与PC 决策系统交换数据;将视觉系统采集处理得到的机器鱼实际前进速度作为反馈,与目标速度作差构成闭环,利用PID 算法通过控制3 自由度舵机的摆动频率和幅度精确控制机器鱼速度,并通过实验得出速度控制曲线和误差曲线。实 验结果表明,该系统能完成机器鱼高精度、高稳定度的速度控制。
2013, 32(12):90-93. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.025
摘要:摘要:在传统的基于51 单片机的舵机控制方法中,对舵机占空比控制不精确是致命的问题。针对该问题提出一 种多路舵机流程控制算法,实现了对舵机的电平改变时间和占空比时间进行精确控制。描述机器鱼机械开发平台, 在此基础上从硬件和软件两方面进行无线控制模块电路和无线通讯口令表的设计,最终完成了三舵机仿鲹科机器鱼 的设计。试验结果表明,该系统具有低成本、低功耗、高性能、易实现等优势。
2013, 32(12):93-96. DOI: doi: 10.7690/bgzdh.2013.12.026
摘要:摘要:为解决机器鱼因高速带球失误造成的绕球和逆向顶球行为,对盾形洄游算法进行研究。该算法通过栅格 建模,在球周围一定范围内进行布线确定栅格,使得机器鱼在超出目标点后快速寻找最短洄游路径,并找到折返初 始位置的最佳方式。实验结果证明:盾形洄游算法能有效地改善带球失误,极大地提高了机器鱼在比赛中的稳定性。