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2012年  第38卷  第6期

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论文
直升机吊挂构型计算及稳定性分析
曹龙, 曹义华, 马超, 徐忠达
2012, 38(6): 711-714.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (310KB) 1086
摘要:
针对特定的直升机吊挂载荷飞行任务,给出了吊挂几何构型的计算方法,计算了吊挂的几何参数和绳索内力,并在此基础上分析了飞行速度和吊挂重量对几何构型的影响.针对特定的飞行任务,考虑吊挂的几何尺寸和详细构型,在已有模型的基础上进行了改进和配平计算,配平结果与以前的结论吻合得很好,证明模型可用.计算并分析了不同速度、吊挂参数下系统的平衡和稳定特性.结果表明:带吊挂飞行的直升机,速度增加可以改善横向的螺旋不稳定,但对纵横向的周期模态都会产生不利影响.
独立多细节结构耐久性试验寿命的统计标定
贺小帆, 董彦民, 刘彦毛, 刘文珽
2012, 38(6): 715-719.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (374KB) 618
摘要:
在进行疲劳试验评定结构寿命时,为了能真实模拟实际结构形式和传载情况,模拟试件往往设计成多细节试件,进行不完全疲劳寿命试验,必须由多细节试件寿命推断单细节寿命.针对工程上常用的两种寿命分布形式:对数正态分布和双参数Weibull分布,以结构串联失效模型为基础,建立了由相同独立多细节结构疲劳寿命分布确定单细节寿命分布的统计标定方法.当多细节试件寿命服从对数正态分布时,可近似认为单细节寿命也服从对数正态分布,单细节寿命分布参数与多细节试件寿命分布参数间存在确定关系,并且单细节寿命数学期望和标准差均高于多细节试件相应参数;当多细节寿命服从双参数Weibull分布时,单细节寿命也服从双参数Weibull分布,其斜率不变,但位置参数按比例放大.最后给出了一个分析实例.
VASIMR中螺旋波等离子体源设计
李波, 王一白, 张普卓, 王守国, 中国科学院微电子研究, 北京
2012, 38(6): 720-725.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (740KB) 918
摘要:
螺旋波等离子体具有密度高,可控性强且无电极等优点,被应用于可变比冲磁等离子体火箭(VASIMR,Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket)中.设计了一个螺旋波等离子体源,并给出了其中2个关键部分——磁场线圈和螺旋波天线的设计.对螺旋波等离子体源进行了初步实验,结果表明,电子密度随射频输入功率的增加几乎呈线性上升,估计电子密度的量级在通入工质后完全可达1011 cm-3.
载波相位/捷联惯导组合对高轨飞行器的导航
温永智, 吴杰
2012, 38(6): 726-730.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (384KB) 720
摘要:
高轨飞行器可用卫星数目较少,信号空间链路损耗大,使用伪距进行测量的精度较低.提出基于GNSS(Global Navigation Satellite System)卫星载波相位与捷联惯导紧组合方法对高轨机动飞行器进行自主导航.该方法将连续跟踪的卫星初次可用时的整周模糊度的浮点解作为状态变量,通过平方根UKF建立了组合导航非线性滤波模型,提出了基于整周浮点解交集的滤波器故障检测方法.研究表明,提出的组合导航方法充分利用了载波相位高测量精度和系统性误差缓变的特点,提高了系统的可靠性和精度.
金属蜂窝板高温环境下的隔热性能试验与计算
郑力铭, 吴大方, 王岳武, 高镇同, 北京航空航天大学, 航空科学与工程学院, 北京
2012, 38(6): 731-735.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (466KB) 721
摘要:
采用红外辐射加热式气动热模拟试验系统,进行了高温环境下的金属蜂窝板隔热性能试验研究,试验温度最高达到800℃;采用有限元的方法进行了金属蜂窝板传热特性数值模拟,计算中考虑了蜂窝板内部金属蜂窝芯结构的导热,蜂窝腔内壁面间的辐射换热和蜂窝腔内空气的传热.研究结果显示,金属蜂窝板后表面的试验测试数据与数值模拟结果吻合的很好.金属蜂窝板在高达800℃高温热环境下的隔热性能数值计算和试验结果将为航天航空器的防热结构研究提供参考依据.
Von Karman模型三维大气紊流仿真理论与方法
高静, 洪冠新, 梁灶清
2012, 38(6): 736-740.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (426KB) 732
摘要:
基于三维紊流场相关函数矩阵,用蒙特卡罗法仿真生成Von Karman模型三维空间大气紊流场,实现了对复杂的Von Karman模型的精确推导和应用,仿真流场的相关特性在理论上可以任意逼近Von Karman理论模型.通过提高白噪声序列的白化程度及优化蒙特卡罗算法的方法提高了仿真精度和效率.数值仿真结果证明:所生成的空间大气紊流场符合模型特性,具有较好的统计特性和仿真精度,满足实时飞行仿真对紊流场数据的要求.
基于时频分析的运载火箭故障特征提取技术
崔桂磊, 唐永华
2012, 38(6): 741-744,749.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (549KB) 666
摘要:
为尽可能从运载火箭飞行试验数据中获取更多有价值的信息,提出了新的火箭振动参数故障特征提取模型,用于火箭振动问题分析.构建了三维傅里叶谱,用于高效地分析全程观测信号频谱的时变趋势,研究了Wigner-Ville分布的标准算法与快速算法,用于精确刻画振动参数感兴趣数据段的频谱随时间的分布情况.试验结果表明:模型及方法处理火箭遥测数据直观、高效、精确,可以应用于实测数据分析.研究时频分析方法对试验数据进行更深层次的分析处理,对设计高可靠、高性能的运载火箭,具有重要意义.
表面钝化对超临界航空煤油静态结焦特性影响
朱锟, 邓宏武, 徐国强, 张春本
2012, 38(6): 745-749.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (404KB) 672
摘要:
通过静态装置,研究了不锈钢经表面磷化、酸洗钝化以及电解钝化后对超临界压力下航空煤油RP-3热氧化结焦的抑制效果,并对表面钝化层的耐久性做出评估.研究发现,不锈钢的钝化膜层有效地降低不锈钢表面催化活性,按结焦抑制效果排序为:电解钝化>酸洗钝化>磷化;化学稳定性好、耐蚀性强的钝化膜层会延长材料的使用寿命,按钝化膜耐蚀性排序为:电解钝化>酸洗钝化>磷化;综合结焦抑制效果及化学稳定性两个因素考虑,电解钝化为最佳表面钝化方案,但其在高温高腐蚀的煤油环境下长时间实验时易失去钝化效用.
飞行器网络控制系统在线故障检测算法
王明明, 王青, 董朝阳
2012, 38(6): 750-754.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (363KB) 649
摘要:
针对飞行器网络控制系统具有网络诱导时延且采样周期较短的情况,提出了一种飞行器网络控制系统在线故障检测算法.考虑未知时延对网络控制系统的影响,建立飞行器网络化控制系统故障检测模型.基于此模型,构造了残差生成器,将故障检测问题转化为最小化优化问题.以矩阵Moore-Penrose逆的形式给出该最小化优化问题的解,在每个采样周期内进行飞行器网络控制系统在线故障检测.数值算例表明:当飞行器网络控制系统存在未知时延时,该故障检测算法对故障敏感,同时对未知时延引起的扰动具有鲁棒性.
单星导航HEO卫星初轨确定算法
李涛护, 刘建胜, 秦红磊, 李锐
2012, 38(6): 755-759,765.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (429KB) 468
摘要:
HEO(Highly Elliptical Orbit)轨道卫星利用星载GPS(Global Positioning System)进行自主定轨面临的主要难题之一就是解决在单颗导航卫星条件下的初轨确定问题.从理论上分析了利用单颗导航卫星的观测量确定HEO卫星轨道初值的所需满足的条件,指出了利用F.G级数法求解初值存在的问题,提出了一种基于轨道根数约束的迭代批处理算法,该算法无需复杂的数学运算,避免了F.G级数法用短弧资料定初轨时系数矩阵秩亏的影响.仿真结果表明,当先验轨道根数误差在允许范围内取值时,在考虑轨道射入误差的情况下,初值的位置偏差在104 m量级,速度偏差在100 m/s量级,能够根据单颗导航卫星的短弧观测值可靠地完成轨道初值的确定.
我国先进战机出厂费用的预估方法
刘航, 许溟, 武哲, 闫伟天
2012, 38(6): 760-765.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (372KB) 559
摘要:
由于年代上的差别、技术水平的提高和国内外研发体制的不同,国外已有的成熟估算模型不能直接用于国内先进战斗机(三代以上的战斗机)的出厂费用估算.针对这种问题,研究了国内外军工体制的差异、先进战斗机的新技术特征和研制过程的新特点对费用产生的影响,将研制体制、引进仿制、航电技术升级、改进改型和研制周期拖延5种因素考虑到费用计算当中.根据战斗机出厂费用数据统计,以Burns估算模型为基础,引入了相关的"费用因子",采用比例缩放、最小误差等方法,建立了一种国内先进战斗机出厂费用估算的新模型.以国外先进战斗机和国内三型战斗机作为算例,验证了新模型的有效性和实用性.
谐波平衡法在低速非定常流模拟中的应用
杜鹏程, 宁方飞
2012, 38(6): 766-771.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (568KB) 772
摘要:
谐波平衡法是一种有效的周期性非定常流的计算方法.采用基于可压缩流的谐波平衡方程在计算低速不可压流动时,会由于对流通量计算格式中的数值粘性污染,降低解的精度和收敛性.采用预处理技术,使得基于可压缩流的谐波平衡方程可以直接用于低速周期性非定常流的计算中.选取典型的不可压方腔驱动流和低雷诺数圆柱绕流为例进行了时间推进法和谐波平衡法的计算对比.计算结果表明预处理后的谐波平衡方程适合于低速流的计算,在谐波平衡法中采用较少阶数的谐波计算就可以还原出几乎准确的非定常流场.
通断式多态系统扩展测试性建模方法
石君友, 王风武, 张鑫, 史萌
2012, 38(6): 772-777.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (527KB) 700
摘要:
现有测试性建模方法有一定的约束条件,包括故障判据的一致性、故障传递关系的一致性、测试的逻辑值判据一致性.针对通断式多态系统具有的状态差异性的特点,提出了一种扩展测试性建模方法.在引入状态集合的基础上,对故障、测试、 D 矩阵和诊断树进行了扩展定义,最后定义了扩展测试性模型.介绍了扩展测试性建模分析的算法,主要有模型建立算法、扩展 D 矩阵生成算法、扩展诊断树生成算法.以某液压操纵系统为例进行了应用,结果验证了方法的可行性和有效性.
旋转对称结构零部件时变可靠性模型
王正
2012, 38(6): 778-782.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (356KB) 811
摘要:
分析了旋转对称结构零部件的失效特点以及对称单元数对零部件可靠性的影响,建立了能体现对称单元数的旋转对称结构零部件强度概率密度函数和累积分布函数.分别以随机载荷作用次数和时间为寿命度量指标,建立了随机载荷作用下能够全面体现载荷、强度、对称单元数、寿命指标等参数影响的旋转对称结构零部件时变可靠性模型与失效率计算模型.研究表明:在强度不退化的情况下,旋转对称结构零部件的可靠度也会随着寿命指标(载荷作用次数或时间)逐渐降低,失效率随寿命指标逐渐减小.对于具有相同对称单元的旋转对称结构零部件,随着对称单元数的增加,零部件可靠度会降低且失效率会增大.
空间色噪声下信号频域检测方法性能分析
王静, 黄建国, 焦亚萌
2012, 38(6): 783-787.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (363KB) 818
摘要:
水下小孔径阵列的应用环境是色噪声环境,针对超增益波束形成方法在色噪声环境下噪声协方差矩阵估计偏差使阵列空间增益不能达到最大的问题,提出了一种频域超增益波束形成方法(FSD, Super-Directive beamforming in Frequency domain),该方法将宽带接收数据分成多个子带,在每个子带内分别估计噪声协方差矩阵,降低了噪声协方差矩阵的估计偏差,并使用估计得到的噪声协方差矩阵对接收数据解相关.最后使用空间谱检测器检测微弱目标信号.实测噪声数据的仿真结果表明,空间有色噪声环境中FSD方法的检测性能优于传统的时域超增益波束形成方法(TSD, Super-Directive beamforming in Time domain)2 dB,优于频域最小方差无畸变响应(FMVDR, Minimum Variance Distortionless Response in Frequency domain)波束形成方法2 dB.
对Jahangir组合式矩估计器的改进
李大朋, 姚迪
2012, 38(6): 788-792.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (367KB) 515
摘要:
在M.Jahangir以常数为权的组合式矩估计器的基础上,给出一种以函数为权的组合式矩估计器,称为L-J估计器.其中,最优加权函数是根据U估计器与形状参数的单调关系,通过数论网格最优化算法搜索解出.大量仿真实验证实,在对K分布形状参数v大范围的参数估计中,L-J估计器在估计精度上,不但较Jahangir等提出的常数加权组合矩估计器的精度有显著提高,而且可与MLE(Maximum Likelihood Estimator)相当.特别是由于MLE作为渐进无偏估计量,需要充分大的样本长度才能达到最优,这就使得L-J估计器的估计精度可在样本长度较小时优于MLE.此外,L-J估计器无需迭代运算,因而在计算效率上,显著优于现有的ML估计器.
协同无线通信系统中的分布式自适应功率分配
李国彦, 张有光
2012, 38(6): 793-798,803.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (520KB) 564
摘要:
在系统总功率一定的情况下,通过在协同节点间进行优化的功率分配以改善系统的接收性能.针对单中继协同传输,推导了节点间最优功率分配因子的闭式表达式,给出了中继节点的激活条件,仅当信道的衰落特性满足该条件时,中继节点才发送信号到目的节点,否则进入空闲状态.多节点协同传输场景下,直接根据系统的输出信噪比难以得到节点间最优功率分配因子的闭式表达式.因此,推导了系统输出信噪比的上界,在此基础上,提出了一种新的功率分配方法.将整个功率分配过程分成两步,采用迭代的方法实现节点间的最优功率分配.仿真结果表明,对于单中继节点的情况,所提出的功率分配方案能够获得约1~2 dB的性能增益,随着参与协同传输的节点数的增大,迭代的功率分配可使系统获得显著的性能提升.
并联接入式气体泄漏量的测量方法
黄亮, 蔡茂林
2012, 38(6): 799-803.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (396KB) 524
摘要:
并联接入式流量测量方法与串联式测量方法相比,接入简单,装卸不需要破坏管道.引入基准流量,根据基准流量发生前后压缩气体的压力变化率可以求解泄漏流量;采用基于非线性微分跟踪器的滤波方法对压力信号滤波,有效消除了噪声的影响.实验结果表明:并连接入式的测量方法测量精度可达到满量程3%,重复精度可达满量程3%,适用于气动节能工业.
基于模板识别的高精度自动定位系统
刘荣, 彭艳敏, 唐粲, 毛建
2012, 38(6): 804-809.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (473KB) 504
摘要:
为满足机器人辅助 医疗手术中高精度自动识别物体的需要,利用Bumblebee 2 摄像头拍摄图像,把黑白交互的椭圆和圆作为一个模板,用改进的角点提取方法提取出图像中的角点;在对图像进行增强之后,利用模板黑白格的几何对称性特征提取模板中的角点,然后区分出椭圆中的角点和圆中的角点,最后利用向量垂直关系提取出椭圆中的目标角点,识别出模板.通过Bumblebee 2自带的深度函数,提取模板的深度,得到模板在摄像头空间中的坐标,达到高精度自动定位物体的目的,克服传统摄像机需要标定内外参数的步骤.实验表明,定位误差在0.42 mm之内,基本上可以满足手术的要求.
可容忍信标误差的三维传感网节点定位方法
郭晓雷, 于宁, 吴银锋, 万江文
2012, 38(6): 810-815.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (412KB) 507
摘要:
针对信标位置存在误差情况下的三维无线传感器网络节点定位问题,提出一种基于正交回归的多跳定位方法.同时考虑到自变量误差和因变量偏差对节点坐标估计的影响,基于约束加权正交回归参数估计准则,建立可容忍信标位置误差的三维多跳定位模型,解决了信标位置和距离估计两方面的误差并存时的节点自定位问题,并给出求解节点坐标最优值的数值方法;推导出相应的坐标估计精度评估标准3D-MCRB (3D Multi-hop Cramér-Rao Bound).仿真结果表明:此方法对信标位置误差和距离估计误差都具有较好的抑制能力,在大多数实验条件下,能将定位精度提高10%以上.
Weibull分布更新函数的指数近似算法
刘天华, 张志华, 李大伟, 张光宇
2012, 38(6): 816-818,822.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (345KB) 588
摘要:
针对Weibull分布的更新函数较难确定的问题,研究了在平均寿命相等情况下指数分布与Weibull分布之间的贴近性.在此基础上,提出利用指数分布的更新函数模型计算Weibull分布的更新函数,能够比较方便有效地得到近似解.通过实例计算,分别比较了指数方法(直接利用指数分布的更新函数)、线性加权模型以及几何加权模型等三种方法的精度.结果表明:当时间较短时,线性加权和几何加权模型比指数方法精确度有所提高;当时间较长时,几何加权模型的精度较高.利用该结论能够为工程应用提供方便.
单模光纤耦合器的传输光谱温度特性
李彦, 章敏, 李立京, 杨德伟
2012, 38(6): 819-822.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (378KB) 658
摘要:
在温变条件下,对光纤光源发出光波经单模光纤耦合器传输后的输出光谱进行了测试.借助测试结果,仿真计算了耦合器的透射光波和耦合光波分别进入Sagnac干涉仪后干涉仪输出信号的误差随温度的变化情况.结果表明:当环境温度发生变化时,耦合器透射光波和耦合光波的平均波长和功率都会发生变化,且透射光波的平均波长和功率的温度稳定性远远高于耦合光波的稳定性;当透射光波作为干涉仪输入光波时,由温变引起的干涉仪输出误差比耦合光波作为输入光波时的误差小一个数量级.
评分偏差对于推荐质量的影响
胡必云, 李舟军, 王君, 巢文涵
2012, 38(6): 823-828.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (444KB) 766
摘要:
从理论上分析了评分偏差对于推荐质量的影响;基于潜在偏好及已知评分对评分偏差进行度量,其中潜在偏好通过心理测量学模型计算得出;通过设定不同的评分偏差水平,对评分偏差的影响进行了实验验证.理论分析及实验验证表明:评分偏差可导致推荐准确度及覆盖度下降;基于高质量的评分数据,协同过滤算法可为用户作出好的推荐.
基于多核融合的目标大面积遮挡处理方法
肖鹏, 段洣毅, 赵琪
2012, 38(6): 829-834,841.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (580KB) 591
摘要:
提出了一种基于多核融合的目标遮挡处理方法,用于提高大面积遮挡情况下视觉目标跟踪算法的鲁棒性和准确性.与现有基于单个对称核加权直方图的mean shift跟踪算法不同,该方法以目标区域内的多个非中心位置为核函数中心,构建多个非对称核加权直方图.由于这些直方图对目标的不同区域赋予了不同的权重,使得在遮挡发生时总存在一些直方图受影响较小.依据各个直方图分别进行mean shift迭代获得一组目标位置估计后,利用D-S证据理论融合判定最终的目标位置.实验结果表明,该方法在目标被大面积遮挡时仍能够获得准确的跟踪.
多传感器多目标系统误差融合估计算法
宋强, 熊伟, 何友
2012, 38(6): 835-841.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (426KB) 676
摘要:
为解决多传感器组网系统的系统误差估计问题,基于多传感器多目标上报信息,研究并提出了一种多传感器多目标系统误差融合估计算法.算法构建了两级融合结构,即第一级对多传感器组合状态估计信息进行反馈融合以改善局部组合状态估计精度,从而间接改善系统误差的估计精度,而第二级对多目标系统误差估计信息进行融合以进一步提高系统误差的估计精度.蒙特卡洛仿真显示算法能有效融合利用多传感器多目标信息,实现多传感器系统误差的实时精确估计.
适合多种机床结构的数控系统5坐标变换库
靳阳, 郇极, 肖文磊, 郭成军
2012, 38(6): 842-848.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (501KB) 649
摘要:
研究了适合多种结构布局形式的统一坐标变换方法,开发出数控系统5坐标变换函数库,并作为坐标变换控制模块集成到数控系统中.分析了5坐标数控机床运动学模型,归纳出12种5坐标数控机床结构布局,并推导了对应的坐标变换数学算法.通过结构分析和数学变换将12种算法扩展归纳到3类基础算法,并基于3类基础算法开发出适合多种机床结构布局的5坐标变换库.利用机床三维仿真系统验证了5坐标变换库的可行性,并将该坐标变换库集成到北京航空航天大学开发的CH-2010开放式数控系统中.
高温合金微量润滑振动钻削温度与刀具磨损
孔凡霞, 张德远
2012, 38(6): 849-852.
摘要 参考文献 相关文章 资源附件 访问统计 icon浏览量 icon下载 (425KB) 581
摘要:
为了解决高温合金钻削温度高、刀具磨损快的问题,采用微量润滑的振动钻削加工方法,从换热机制角度对振动钻削的降温机理进行分析,并进行振动钻削和普通钻削对比实验.结果表明:微量润滑普通钻削的最高测量温度达到了110℃且温度随钻削深度、钻孔个数的增加而升高,而振动钻削的测量温度为55℃左右且随削深度、钻孔个数的增加增长缓慢;普通钻削刀具磨损量达到0.5 mm且随钻孔个数的增加磨损加剧,振动钻削刀具磨损量只有0.22 mm且磨损量增加缓慢.
常见问答

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