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2013年  第39卷  第6期

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论文
蜻蜓翼三维流动结构的演变
赖国俊, 申功炘
2013, (6): 711-716.
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 (2972KB) 981
摘要:
为了与蜻蜓前后翼流动干扰的流动结构作比较,首先研究了悬停飞行状态下单个蜻蜓翼周围的三维流动结构,利用一套机电拍动翼运动模拟机构模拟了一个蜻蜓翼的拍动,使用数字体视粒子图像测速技术(DSPIV,Digital Stereo Particle Image Velocimetry)和多切面锁相技术分别测量了两个下拍拍动相位时刻(t=0.25T,0.375T)和两个上拍拍动相位时刻(t=0.75T,0.875T)蜻蜓翼周围的瞬时空间三维流场,运用局部涡识别准则中的λci准则来识别和显示了流场中的三维涡结构,还展示了蜻蜓翼各个展向测量截面中的|ωz|等值线、蜻蜓翼前缘涡的涡核线相对于蜻蜓翼上翼面的空间位置以及前缘涡在各个展向测量截面中的截面环量等.实验结果揭示了蜻蜓翼周围的三维流动结构在蜻蜓翼拍动时的演变历程.
基于未加权区域采样的直线反走样算法
毛峡, 刘运龙, 薛雨丽
2013, (6): 717-722.
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 (460KB) 1387
摘要:
直线作为组成图形的基本元素,其生成方法一直是计算机图形学研究的基础内容之一.针对非垂直且非水平直线在光栅图形显示器存在的走样现象,结合经典的Bresenham算法和未加权区域采样思想,提出一种新的反走样直线生成算法.相比于传统的未加权区域采样以及Wu算法,该算法主要利用整数加减运算完成直线的反走样,计算简单,利于FPGA(Field Programmable Gate Array)硬件实现.仿真结果表明:新算法的仿真速度约为传统未加权区域采样的3倍,与Wu算法仿真速度相当;利用Wu算法生成的直线平滑性较好,但是沿着直线方向的某些相邻像素灰度值相差较大,而新算法生成的直线不但平滑效果好,而且沿直线方向相邻像素灰度值相差不大,因此,相比于Wu算法,新算法反走样效果更佳.
提高电动加载系统输出平滑的CMAC复合控制
杨波, 程龙
2013, (6): 723-727.
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 (543KB) 674
摘要:
CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller) 和PD(Proportional Derivative)复合控制算法有时因输出不平滑会引起加载电机抖动而影响控制效果.通过对该输出不平滑问题进行分析,提出了一种新的提高输出平滑性的改进CMAC复合控制算法,该方法通过新的权值更新公式,在权值更新时直接达到减小误差和提高输出平滑性的目的.仿真和实验结果表明:改进后的算法能够有效提高输出平滑性,降低了21%的稳态误差,且保证在加载时有良好的稳定性和抗干扰能力.
时间触发AFDX网络的设计和实时性分析
刘成, 王彤, 李铮, 熊华钢
2013, (6): 728-733.
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 (705KB) 978
摘要:
时间触发机制可以近一步提高航空电子全双工交换式以太网(AFDX, Avionics Full Duplex Switched Ethernet)的确定性,保障时间关键消息具有完全的时间确定性.将时间触发机制引入了AFDX网络,设计了时间触发ADFX网络(TTAFDX, Time-Triggered AFDX)的体系结构,包括协议栈、虚拟链路类型、端系统调度、交换机调度、透明通信机制和降级通信机制,并且设计了端系统和交换机的时刻调度算法.对TTAFDX网络从理论和仿真实验两方面进行了分析,验证了TTAFDX网络对时间关键消息的完全时间确定性的保障.
基于灰色理论的失效机理一致性检验方法
姚军, 王欢, 苏泉
2013, (6): 734-738,744.
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 (992KB) 848
摘要:
针对基于加速模型参数不变、基于统计方法及基于试验观察3种常见的失效机理一致性检验方法进行研究,发现3种方法均需要加速试验数据来对失效机理一致性进行检验,不能事先为加速试验提供理论指导;提出了一种基于灰色理论的失效机理一致性检验方法,该方法可用预试验数据进行失效机理一致性检验,为加速试验制定最高应力台阶提供理论指导;结合某型光电编码器预试验数据对该方法进行实例验证,得出175℃附近为失效机理变化点,并与基于统计的方法进行对比;最后,对产品进行失效机理分析,利用扫描电镜分析(SEM,Scanning Electron Microscope)结果验证该方法的正确性.
基于加性对偶四元数的惯性/天文组合导航算法
钱华明, 孙龙, 黄蔚, 刘璇
2013, (6): 739-744.
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 (471KB) 841
摘要:
为了提高惯性/天文组合导航系统在高动态条件下的导航精度,提出了一种基于加性对偶四元数的惯性/天文组合导航算法.该算法将载体的旋转和平移统一起来,使用螺旋矢量更新对偶四元数,同时补偿圆锥误差和划船误差.推导了组合导航系统基于加性对偶四元数的误差模型和导航参数误差的计算方程;把陀螺仪和加速度计的常值误差扩充到状态变量中,随机误差作为系统噪声输入,利用星敏感器输出参数来校正陀螺漂移,通过卡尔曼滤波对状态变量进行估计.仿真结果表明:在高动态条件下,基于对偶四元数的惯性/天文导航算法的导航精度比传统算法提高2倍多.
通用直升机雷达散射特性及RCS减缩
包晓翔, 张云飞, 杜晓松
2013, (6): 745-750.
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 (1493KB) 932
摘要:
采用物理光学法和等效电磁流法作为RCS(Radar Cross Section)数值计算方法,通过对某飞机模型的实验测试,验证了算法的有效性.建立了某通用直升机的几何外形模型,计算RCS特性并分析其重要散射源.进行机身外形和旋翼的RCS减缩研究,提出了通用直升机隐身外形设计方法.改形后全机雷达散射水平在头(尾)向和侧向分别降低至原型的10%和1%,且静稳定性及有效容积基本不变.通用直升机进行外形隐身设计后,旋翼成为全机的重要散射源(特别在头向及尾向),还须采用其他方法进行RCS减缩.
运输机群货物装载方案生成方法
刘宁君, 王立新, 潘文俊
2013, (6): 751-755.
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 (506KB) 579
摘要:
采用自动算法来生成运输机群货物装载方案可极大地提高航空运输的效率.通过对传统的二维装箱算法进行综合和改进,结合空运货物人工装载时使用的金字塔装载法,发展了一种新型的运输机群货物装载方案生成方法.首先由不同的机群装载顺序产生多个货物装载初步方案,在此基础上对各架飞机舱内货物进行排列和重心位置的调整,从而生成不同的待选装载预案.通过对这些预案进行分析与比较,最终得到符合特定优化指标的最佳运输方案.算例表明,提出的新方法可以替代现有的人工规划货物装载方法,对提高空运任务的货物装载及运输效率都具有一定的实际参考价值.
多尺度网格细胞路径综合方法
邰能建, 吴德伟, 戚君宜, 周阳
2013, (6): 756-760.
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 (656KB) 880
摘要:
为实现无人作战飞机(UCAV,Unmanned Combat Aerial Vehicle)认知导航的空间方位自主推算,提出了一种基于多尺度网格细胞的路径整合方法.该方法模拟背侧内嗅皮层(dMEC,dorsal Medial Entorhinal Cortex)的相同区域网格细胞放电特征相同、不同区域放电特征递增变化的特点,构建尺度递增的仿生多尺度网格图组,在各层中引入突触样式(synaptic pattern)计算各细胞权值,通过细胞的活跃度变化表征各网格层中位置的变化,并在各层分别实现路径整合,进而利用低尺度整合结果调整高尺度整合,提高空间位置的推算精度.实验结果表明,所提方法在一定的速度误差与方向误差范围内能够精确推算方位,具有较高的空间位置推算精度,并且方向误差值随运动方向变化呈锯齿状分布.
显示界面字符编码工效设计与分析
周颖伟, 庄达民, 吴旭, 完颜笑如
2013, (6): 761-765.
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 (607KB) 644
摘要:
针对人机显示界面中字符编码的工效设计问题,以封闭模拟驾驶舱为基础,采用32名被试开展静态模拟实验,选取反应时间和反应正确率为工效评价指标,得出不同光照水平、颜色匹配和字符高度下显示界面呈现的中文、英文、数字及符号的辨识绩效.实验结果表明:中/英文、数字和普通符号的辨识绩效差异显著;0~600 lx范围内4个水平光照变化对字符编码辨识绩效影响较小;颜色匹配方式对字符编码辨识绩效影响显著,黄/白、绿/青的字符/背景色匹配方式辨识绩效较差,在字符编码设计中尽量避免使用.通过实验结论及对实验数据的深入分析,建立显示界面字符编码设计的数学模型,为飞机驾驶舱人机显示界面编码设计提供参考.
基于OMLHD的仿真模型验证方法
董得志, 王江云, 张平
2013, (6): 766-770.
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 (416KB) 570
摘要:
当仿真因子数目较多,而真实系统观测数据相对稀少时,仿真模型的验证工作难以进行.针对仿真因子空间庞大,对应于每一组仿真因子配置,有且仅有对真实系统在相应工作条件下的一次观测这一极端情形,提出一种基于最优拉丁超立方设计(OMLHD, Orthogonal-Maximin Latin Hypercube Designs)的仿真模型验证方法.利用仿真验证试验的优化设计技术对仿真因子配置进行筛选,合理的选择、安排验证试验;采用p值分析方法解决验证试验中的数据一致性分析问题;基于逆概率分布定理的思想,对各组验证试验一致性分析结果进行综合分析.以某导弹制导仿真模型验证为例,对方法的性能进行了讨论.结果表明该方法能够实现在整个因子空间上对仿真模型的可信性进行验证的目的.
充磁导致的超高速永磁同步电机不平衡磁拉力
李艳明, 郭宏, 谢清明, 钱浩
2013, (6): 771-775.
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 (2371KB) 900
摘要:
转子永磁体充磁角度偏差导致的不平衡磁拉力对微型燃气轮机发电系统用超高速永磁同步电机的安全稳定运行有很大的影响.采用有限元数值分析方法,分别在不考虑转子偏心和考虑转子偏心的情况下,对由充磁角度偏差导致的超高速永磁同步电机不平衡磁拉力进行了计算和分析;将不平衡磁拉力的计算结果作为载荷,获得了超高速永磁同步电机空气轴承-转子系统的固有频率及振动特性.研究结果表明:转子系统在740 Hz附近发生共振,共振幅值随着转子磁芯充磁偏差角度的增大而增大;要保证转子系统安全可靠的工作,需要将磁芯的充磁角度偏差限制在5°以内.
机翼防冰过程中冰脊问题的数值分析
王超, 常士楠, 杨波, 黎明中
2013, (6): 776-781.
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 (3196KB) 715
摘要:
对机翼防冰过程中冰脊的形成特点及冰脊对机翼气动特性的影响进行了计算分析.基于经典的Messinger结冰模型开发了多步结冰程序,对不同条件下过冷水滴的撞击结冰进行了热质耦合计算,计算结果和文献试验结果吻合较好,表明该热质耦合算法的正确性.在此基础上对不同环境温度、飞行速度和不同加热功率等条件下冰脊的生长特点和机翼的气动特性进行了计算分析.结果表明:在非霜冰条件下,冰脊主要在热防护极限外并紧挨着热防护极限的位置处形成和发展,而在霜冰条件下,冰脊主要在机翼下表面形成,但是在热防护区域内有显著的结冰出现,该条件下的结冰对机翼的气动特性具有较大的破坏性.
基于随机时隙的RFID读写器防冲突方法
张光山, 张烁, 张有光
2013, (6): 782-786.
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 (399KB) 657
摘要:
针对密集读写器环境下的无线射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)多读写器冲突情况,提出了一种基于随机时隙并通过中央计算机协调的读写器防冲突方法.首先,中央计算机发送每轮起始命令和时隙指令,读写器根据当前利用率随机选择时隙.选择当前时隙的读写器若没有接收到忙信号则发送信标并侦听,若无邻近读写器发送信标则开始读写标签,否则该轮回停止工作.若时隙末存在没有接收到忙信号的读写器则在额外时隙发送二次信标.与现有的分布式防冲突方法相比,该方法具有较好的吞吐量和公平性.
基于灰色预测的加速试验机理一致性判定方法
潘晓茜, 康锐
2013, (6): 787-791,797.
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 (512KB) 568
摘要:
确定失效机理一致性条件是保证加速试验正确性的前提之一.由于现有的一致性判定方法只能利用加速试验数据,不能指导加速试验设计,因此需要一种基于强化试验数据的一致性判定方法.针对工程中强化试验数据少的特点,选取可以处理少数据的灰色预测,给出了一致性判定的新方法及流程.该方法通过将灰色预测中的GM(1,1)和等维新息模型相结合,找出强化试验数据的趋势改变点,在加速试验之前得到机理一致性变化的条件.通过在加速度计中的应用案例,验证了该方法的可行性.
基于混合整数线性规划的爬壁机器人路径规划
岳荣刚, 王少萍
2013, (6): 792-797.
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 (1091KB) 1077
摘要:
为研究City-Climber爬壁机器人在3D建筑物环境中的路径规划问题,基于混合整数线性规划(MILP, Mixed Integer Linear Programming),提出了一种适用于City-Climber的路径规划方法.为了用MILP方法解决避障问题,首先用限制机器人控制输入的方法对City-Climber的数学模型进行解耦和线性化,再介绍了用MILP方法对控制输入进行描述的数学表达式,并提出了适用于爬壁机器人的新型代价函数,最后以一个方形房间为运动环境,用AMPL和CPLEX优化软件,以及Matlab软件解算路径规划问题.仿真结果表明:MILP方法较好地解决了City-Climber在3D环境下的路径规划和避障问题.
灭火飞机投水动响应特性
罗琳胤, 吕继航
2013, (6): 798-802.
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 (564KB) 787
摘要:
大型灭火飞机投水飞行时,短时间内大吨位水量的投放会引起载机的动力响应问题.为此,采用小孔出流理论进行飞机投水量的数值模拟,以静气动弹性配平结果为初始条件,考虑飞机的刚体模态和弹性模态,用最小状态拟合技术进行非定常气动力建模,分析了飞机投水飞行时的响应特性;并以投水结束后的飞行状态为初始条件,以飞行操纵产生的舵偏角为输入,分析了飞机退场爬升时的响应特性.结果显示,灭火飞机投水时,飞行姿态和载荷会发生较小变化;退场爬升时,飞行姿态和载荷会发生显著变化.分析结果为大型灭火飞机的结构设计和飞行操纵提供了参考.
气动发动机多参数多目标寻优方法
许启跃, 蔡茂林, 虞启辉, 付向恒
2013, (6): 803-807.
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 (461KB) 636
摘要:
气动发动机设计需要考虑多个参数间的耦合对性能优化的影响,且对理想功率、工作效率等多个性能指标难以建立客观的综合评价函数.为此以发动机进气压力和进排气机构部分控制参数为设计变量进行正交设计,利用灰色关联度分析法计算贴合期望指标组合的最优参数组合,并结合参数指标趋势图,依据计算结果对参数区间进行调整,通过有限次循环得到最优设计参数.经测试该算法快速有效,且设计参数与性能指标数量可扩展,对气动发动机的样机设计和实验具有重要的理论和工程意义.
知识驱动飞机翼面结构快速设计
唐家鹏, 席平, 胡毕富, 许进峰
2013, (6): 808-812.
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 (864KB) 675
摘要:
为提高飞机翼面结构初步设计阶段的质量和效率,对飞机翼面结构的建模过程进行研究.定义了结构布局坐标系及构件位置参数引用规则,提出了基于模板的翼面结构快速建模的方法.选择适合的参数化工具开发了知识驱动的飞机翼面结构的快速设计系统,将设计方法、规则及专家经验等知识进行封装,实现了翼面结构的自动布局并生成布置模型.在此基础上针对模型不同单元的生成逻辑,分别进行了实体模型的建立,通过用户自定义特征(UDF, User-Defined Features)技术进行几何特征体的参数化建模,在布置模型基础上自动实例化.最后通过飞机机翼翼盒结构实例验证了方法的可行性和有效性.
飞行器网络控制系统的多指标鲁棒故障检测
牛尔卓, 王青, 王明明, 董朝阳
2013, (6): 813-817.
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 (376KB) 495
摘要:
针对存在马尔可夫短时延且状态转移概率部分已知的网络环境,研究了飞行器网络控制系统的多指标鲁棒故障检测问题.传统马尔可夫跳变系统的故障检测方法是将故障、外部输入和未知扰动作为广义输入,采用一个H∞性能指标来进行故障检测滤波器的设计.由于该指标不具有明确的物理意义,为此需要研究多指标鲁棒故障检测滤波器的设计方法.通过将网络诱导时延描述为一个有限状态马尔可夫链,飞行器网络控制系统被建模为离散有限马尔可夫跳变系统.同时考虑残差对故障的敏感性和对未知扰动及外部输入的鲁棒性,以线性矩阵不等式的形式给出了多指标故障检测滤波器的存在条件和求解方法.最后通过数值算例验证了所提方法的有效性和优越性.
基于图像模拟的HJ星CCD相机交叉定标
巩慧, 田国良, 余涛, 顾行发
2013, (6): 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 (2983KB) 509
摘要:
针对同一HJ-1星的两台CCD相机,提出基于图像模拟的交叉辐射定标方法:通过建立两台CCD相机图像DC值的数学关系,以获取地面目标图像的已定标的CCD为标准对未同时获取图像的待定标的CCD进行交叉定标,得到了2008年10月A2CCD和B2CCD的定标系数.利用贡格尔场野外实验数据和敦煌场的MODIS数据对定标系数进行真实性检验,并对该方法的主要误差来源进行了分析.结果表明,交叉定标具有较高的精度和可信度,可以在保证定标精度的同时,提高定标的频次.
基于M/M/1模型的网络及时可靠性加速模型
李瑞莹, 康锐, 黄宁
2013, (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 (458KB) 807
摘要:
网络任务周期普遍较长,为了有效暴露网络传输延迟故障,可靠性试验时间往往是其任务周期数倍,否则会造成样本数量少、试验结果置信度低的问题.为此,针对通信网M/M/1排队模型,分析其延迟故障机理,应用相似理论推导建立了及时可靠性相似准则,得到了加速模型,并应用OPNET仿真平台对其进行了验证,分别阐述了数据到达强度不变和变化两种情况下该模型的应用方式,仿真结果表明正常应力作用下的原始网络和短时高应力作用下的相似网络及时可靠性误差小,且加速模型的效用不随故障阈值、应力增加倍数变化.
轴类零件三维尺寸自动标注算法
王勃, 郑国磊, 段丽华
2013, (6): 829-834.
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 (548KB) 624
摘要:
针对尺寸自动标注仅限于表达产品的几何信息而未关注其功能特性,从而导致所标注的尺寸无法恰当地描述产品设计意图的问题,提出一种基于产品功能特性的三维尺寸自动标注算法.首先,根据零件的功能构造了尺寸标注基准集;其次,建立了轴向尺寸标注优先级确定准则,构造轴向尺寸集,并采用图论法消除了尺寸冗余;然后,构建径向尺寸集,并采用尺寸冗余度法删除其中的冗余尺寸;最后,通过实例测试,验证了所提算法的可行性和有效性.
滑模干扰观测器在低速光电跟踪系统中的应用
任彦, 刘正华, 周锐
2013, (6): 835-840.
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 (465KB) 624
摘要:
针对摩擦等非线性干扰因素对光电跟踪伺服系统低速性能的影响,系统设计分为两部分完成.将各种干扰信号等效成控制输入端的等效输入干扰(EID,Equivalent Input Disturbance),针对系统名义模型搭建滑模干扰观测器,利用系统的状态观测误差推导出系统的等效输入干扰,并采用Lyapunov函数推导出该观测器稳定收敛的条件,通过设计增益矩阵与反馈矩阵,调整观测器跟踪系统状态的收敛速度,最终实现抑制系统跟踪过程中的干扰信号;针对系统的动态部分设计了自适应加速度稳定控制器,进一步补偿了干扰估计的不足问题,保证了系统动态跟踪的精度与稳定性,增强了控制系统的鲁棒自适应能力.仿真和实验结果证明了该方法的有效性.
面向下行多天线传输的能效最优上行训练
刘鑫, 韩圣千, 徐志昆, 杨晨阳
2013, (6): 841-846.
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 (431KB) 503
摘要:
针对时分双工(TDD,Time Division Duplex)多天线系统的下行传输,研究了以能量效率(EE,Energy Efficiency)最大为准则的上行训练设计问题.证明了存在信道估计误差时系统EE和频谱效率(SE,Spectrum Efficiency)上界是上行训练长度的凹函数,分析了信噪比和电路功耗等因素对两种准则下最优训练长度的影响.分析和仿真结果表明,当信噪比很高时,基于EE最优的设计将退化成基于SE最优的设计;而一般情况下,与最大化SE的训练设计相比,最大化EE要求系统配置更长的训练.
小波多分辨分量相关性图像融合方法
袁晓冬, 李超, 盛浩
2013, (6): 847-852.
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 (2800KB) 579
摘要:
针对多光谱图像与高空间分辨率全色图像的融合,提出了一种基于小波多分辨分量相关性的图像融合方法.该方法在原始图像小波分解的基础上,对分解得到的高低频分量采用不同的融合规则进行融合,最后逆变换重构得到最终的融合图像.其中,对分解得到的低频分量采用局域相关系数加权融合计算,对高频分量设置一定的约束条件,使相关性较强的部分得到增强,而相关性较弱的部分继续保持.通过实验,与几种典型的图像融合方法就相关系数和光谱扭曲度等指标进行对比,验证该方法在光谱信息保持和空间分辨率提高方面的优势,并实验分析了不同相关系数门限值T的选取对最终融合效果的影响,以针对不同的应用场景做适当的选取.
常见问答

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