• 2009年第31卷第3期文章目次
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    • >航天工程
    • 超声速气液两相流液化升压装置研究

      2009, 31(3):1-5,36.

      摘要 (6353) HTML (89) PDF 554.02 K (5201) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于超声速气液两相流升压原理的水蒸气液化升压装置具有液化迅速、出口压力高的特点,但是两相流升压的物理过程十分复杂,目前分析模型中考虑的参数较少,对细节刻画不够全面。针对这一问题,文章建立了两相流分析模型,考虑了液滴与水蒸气的传热、传质过程,分析了冷却水温度、引射比、混合室收缩比、过冷度和速度滑移比对性能的影响;得到了激波前的压力、干度、空泡份额与引射比的关系,以及凝结激波前后的温度和压力与引射比的关系。计算结果表明:为提高系统性能,需要尽可能地提高液体的雾化程度,降低冷却水的温度,同时将引射比控制在6~8附近;如果设计合理,装置的升压系数可达3倍以上。

    • 稀薄流气粒两相耦合作用的热力学模型

      2009, 31(3):6-10.

      摘要 (6638) HTML (83) PDF 364.46 K (5196) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法,从描述粒子微观运动层次出发,构造高空稀薄环境下气体—颗粒两相双向耦合作用的热力学模型,发展适用于稀薄流过渡区多相复杂流动的DSMC算法。通过算例验证,结果表明,此模型能够较好地反映相间动量和能量传输机制。

    • 基于正交试验的大型降落伞开伞冲击载荷影响因素分析

      2009, 31(3):11-15.

      摘要 (6203) HTML (91) PDF 185.08 K (5060) 评论 (0) 收藏

      摘要:对大型伞开伞过程冲击载荷的影响因素灵敏度进行研究。采用充气时间法对降落伞的充气过程进行建模,并运用正交试验设计方法设计了数值试验来分析初始条件、回收物参数、减速伞参数、主伞参数和环境条件等21个影响因素对主伞和减速伞的2次开伞力峰值、主伞开伞时刻动压等5个指标的影响及灵敏度。通过对比4组不同初始条件的数值试验结果,提出了影响减速伞和主伞开伞冲击载荷的主要因素,并具体分析了各个因素的影响方式。

    • 空间飞网发射动力学建模仿真研究与地面试验

      2009, 31(3):16-19.

      摘要 (6806) HTML (81) PDF 247.99 K (5176) 评论 (0) 收藏

      摘要:空间飞网是近来提出的一个创新的空间系统概念,在空间碎片处理和在轨服务方面具有独特的应用潜力。针对飞网系统的发射过程,利用建模仿真和地面试验两种手段进行了研究,建立了飞网发射的集中质量模型,设计了基于燃气助推质量块的飞网发射地面试验装置,开展了多次飞网发射试验。地面试验结果与模型仿真结果基本吻合,说明所建立的动力学模型可用于空间飞网系统设计。

    • 定应变作用下NEPE推进剂老化特性及寿命预估研究

      2009, 31(3):20-24.

      摘要 (8443) HTML (86) PDF 413.05 K (5536) 评论 (0) 收藏

      摘要:为考察定应变作用下NEPE推进剂的老化特性,研究了20%定应变作用下NEPE推进剂贮存老化过程中力学性能、凝胶性能和界面性能的变化。研究结果表明:定应变作用下NEPE推进剂在贮存老化过程中最大抗拉强度降低,最大延伸率变化较小,其老化失效主要表现为强度的失效;定应变下NEPE推进剂的凝胶百分数和粘附功随老化时间的延长而降低,NEPE推进剂粘合剂基体的降解断裂和界面的“脱湿”是其主要的老化机理;定应变下NEPE推进剂的力学性能与细观性能的相关性研究表明,最大抗拉强度与凝胶百分数和粘附功存在相关关系,计算了其关系式,建立了由细观性能评估推进剂宏观力学性能的方法;选择最大抗拉强度下降30%时失效,20%定应变下NEPE推进剂的贮存寿命为8.3年。

    • >物理学
    • 爆炸逻辑间隙零门实验研究

      2009, 31(3):25-28.

      摘要 (7628) HTML (81) PDF 402.21 K (5202) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了可靠实现爆炸逻辑间隙零门的原理功能,提出并验证了一种基于精细RDX和含能胶合剂的传爆药方案。通过实验探索了基于该传爆药的爆炸零门适用的间隙宽度范围,并设计了一种小尺寸爆炸逻辑间隙零门,为爆炸逻辑网络设计提供参考。

    • >航天工程
    • 基于Lambert算法的脉冲精确变轨策略

      2009, 31(3):29-32.

      摘要 (7168) HTML (85) PDF 193.55 K (5527) 评论 (0) 收藏

      摘要:Lambert问题的求解多以二体假设为基础,从而对精确轨道控制带来不利影响。提出了一种脉冲修正策略,建立了考虑摄动影响的航天器轨道动力学计算模型,在Lambert算法基础上,通过拟牛顿法对变轨脉冲进行修正,消除终端状态误差,从而获得精确的变轨脉冲。将该修正策略用于固定时间精确变轨问题,建立了两层规划模型,并通过算例验证了算法的有效性。

    • >材料科学与工程
    • 剪切变形对夹芯复合材料悬臂箱梁挠度的影响

      2009, 31(3):33-36.

      摘要 (6915) HTML (80) PDF 250.24 K (5041) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析剪切变形对夹芯复合材料悬臂箱梁挠度的影响,推导了夹芯复合材料薄壁箱梁的等效弯曲刚度和剪切刚度,将夹芯复合材料悬臂箱梁等效为具有等跨度等刚度的均质箱梁;利用初等梁理论得到了考虑剪切变形的夹芯复合材料悬臂箱梁的挠曲线方程;分析了剪切变形对夹芯复合材料薄壁箱梁挠度的影响,为复合材料薄壁箱梁的设计提供了理论参考。

    • >航天工程
    • 助推滑翔飞行器复合控制系统线性化小偏差运动方程推导与控制系统设计

      2009, 31(3):37-42.

      摘要 (6875) HTML (80) PDF 350.20 K (5452) 评论 (0) 收藏

      摘要:助推滑翔技术是制导武器实现增加射程、提高机动突防能力的关键技术之一,对飞行器姿态控制有较高的要求,需要设计复合控制方式的姿态控制系统。针对采用空气舵与燃气舵联动控制的飞行器,建立了动力学模型,详细推导了完整的三通道线性化小偏差运动方程,结合典型弹道数据给出了动力系数图像,分析了助推滑翔弹道各飞行段中飞行器的稳定性,在此基础上选取再入段低空飞行特征点进行了姿控系统设计,仿真结果验证了线性化小偏差运动方程的正确性和控制系统的有效性,为进行此类飞行器的稳定性分析与姿态控制系统设计提供了有益的参考。

    • >信息与通信工程
    • 基于数字信道化的极微弱信号载波频率引导模块设计与实现

      2009, 31(3):43-47.

      摘要 (6521) HTML (83) PDF 362.12 K (5390) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对深空探测中常规点数的FFT无法对极微弱信号进行精确的频率引导,而超长点数的FFT无法用现有器件实现,提出一种基于数字信道化的并行FFT频率引导方法。接收信号先经过数字信道化处理,均匀划分为若干窄带信号,然后分别对各子带信号进行FFT运算,最后通过对各子带有效谱线的联合检测完成载波频率的精确估计。在等效219点FFT的频率引导模块FPGA实现中,通过FFT模块的复用节约了硬件资源开销。测试结果表明:在8MHz采样率下该模块的测频精度小于10Hz。

    • >电子科学与技术
    • 面向异常检测的高光谱图像压缩技术

      2009, 31(3):48-52.

      摘要 (7103) HTML (78) PDF 336.80 K (5371) 评论 (0) 收藏

      摘要:异常检测已经成为高光谱图像重要的后续应用之一,提出了一种面向异常检测的高光谱图像压缩算法。为减少压缩对异常检测性能的影响,首先采用RX算子对高光谱图像进行异常检测,并对异常点与背景对应的光谱维矢量进行预处理。对高光谱图像的光谱维矢量进行KL变换,通过引入虚拟维数估计算法对原始数据的本征维数进行估计,在此基础上给出了一种主分量选取方法。最后,采用最优码率分配策略为各主分量分配相应的压缩码率,并利用SPIHT算法分别进行压缩。实验结果表明,该算法在获得较高压缩性能的同时,可有效保持图像中的异常信息。

    • 基于DSP的SMI方法快速实现研究

      2009, 31(3):53-59.

      摘要 (6474) HTML (83) PDF 534.97 K (5251) 评论 (0) 收藏

      摘要:空时自适应处理(STAP) 权值计算有数据域和均方域两种方法,分别以QR分解和样本协方差矩阵求逆(SMI)方法为代表。QR分解方法可以映射到脉动阵上并行实现,但实现复杂且设计成本较高;SMI方法实现则相对简单,但需要对样本协方差矩阵直接求逆。首先考察了不同矩阵求逆方法的内在并行性,基于DSP支持的片内并行技术,提出并实现了SMI方法的单DSP分块并行处理,进一步给出了数值稳定性分析和改善方法,实验结果证明了方法的有效性。

    • >航天工程
    • 高精度GPS观测数据的实时仿真研究

      2009, 31(3):60-64.

      摘要 (6475) HTML (77) PDF 477.94 K (5409) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高精度GPS观测数据实时仿真的需求,研究了观测数据仿真的基本原理、系统功能组成及适用于实时仿真的数学模型。考虑到模型实现的时间约束特性,将仿真系统结构划分为非实时层、弱实时层和强实时层,并采用分布式仿真结构建立了卫星导航观测数据实时仿真系统。算例结果表明:系统满足强实时性要求,观测数据仿真具有较高精度。

    • >信息与通信工程
    • 基于小波变换的探地雷达随机RFI抑制方法

      2009, 31(3):65-69.

      摘要 (7130) HTML (82) PDF 506.20 K (5509) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)与移动通信系统终端存在的频谱共用的电磁兼容性问题,着重分析了GPR接收中随机性射频干扰(Radio Frequency Interference, RFI)的性质,以及该类RFI与GPR目标回波信号在小波多尺度分解中分布的差异性,并基于此分析,提出了基于小波变换域的GPR随机RFI抑制算法,利用两种实测实验数据进行验证,结果表明,该方法能较好地抑制GPR的随机性RFI。

    • 组合导航中SAR匹配位置参数传递过程

      2009, 31(3):70-75.

      摘要 (6683) HTML (76) PDF 1.10 M (5111) 评论 (0) 收藏

      摘要:飞行器INS/SAR组合导航中SAR匹配位置参数作为组合滤波器的输入之前需经过多个传递环节的转换。研究了从地面SAR匹配位置到载体主惯导中心位置所涉及各环节间的相互关系及诸参数在各环节中的传递过程,包括地面SAR匹配位置参数向飞行器上SAR相位中心的传递,SAR相位中心参数向辅助惯导中心的传递以及辅助惯导中心位置参数向主惯导位置中心的传递,以此为基础建立测量参数传递过程数学模型。基于传递模型惯导修正及传递误差分析实验结果与实际相符,验证了参数传递模型的正确性与可行性。

    • >计算机科学与技术
    • 无线传感器网络中保证覆盖的最少节点部署

      2009, 31(3):76-81.

      摘要 (6713) HTML (0) PDF 494.45 K (5844) 评论 (0) 收藏

      摘要:无线传感器网络的能量消耗是空间不均匀的,但当前多数的部署方法考虑得较少,网络的能量利用率低,因此提出了保证覆盖率和网络生存期的最少节点部署问题。基于传感器网络的数据传输特性,从提高能量效率和降低剩余能量的角度提出了节点数递减的重叠放置方法和节点密度递减的随机部署方法。两种新部署方法比已有部署方法需要的节点数少,剩余能量低,因而提高了能量利用率。最后,仿真实验表明,两种新部署策略的能量效率是已有方法的3~4倍。

    • 面向普适计算应用的构件定义语言UCDL

      2009, 31(3):82-86.

      摘要 (7451) HTML (0) PDF 298.84 K (5857) 评论 (0) 收藏

      摘要:普适计算的适应性特征对于软件重用的要求决定了构件模型是目前普适计算软件体系结构的理想选择。在面向普适计算的自适应软件平台UbiStar的研究过程中,为了准确地对普适应用中构件的外部特征进行抽象描述,参考了CORBA构件模型使用IDL3和CIDL对构件进行特征抽象的方法,结合UbiStar普适计算平台的特点与需求,提出了一种适用于普适计算环境的构件定义语言UCDL,并且给出了一个应用示例。

    • 判决特征选择的快速人脸识别算法

      2009, 31(3):87-91.

      摘要 (6442) HTML (0) PDF 331.75 K (5415) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了在确保识别精度的条件下提高人脸识别的速度,提出了判决特征选择算法(SVM-DFS)。针对多类分类问题,判决特征选择算法根据统计学习理论使用支持向量机来实现特征选择,根据全概率定理把特征选择和多类分类集成到一个统一框架。在UMIST和FERET人脸数据库上的实验表明:SVM-DFS算法可以用来挑选对分类最有用的特征,这些挑选出来的特征具有明显的物理意义。使用判决特征选择方法不但可以加快分类器的响应速度,而且不降低分类器的泛化能力。

    • >信息与通信工程
    • 一种新的MIMO雷达DOA估计方法

      2009, 31(3):92-96.

      摘要 (7389) HTML (79) PDF 412.20 K (5543) 评论 (0) 收藏

      摘要:多输入多输出(MIMO)雷达通过分布式布阵可以获得空间分集增益,抑制目标闪烁,但过大的阵元间隔不利于DOA估计。采用发射阵列分布式布阵,接收阵列密布阵的收发分置系统,通过发射正交信号,在接收端经匹配滤波信号分选后构造虚拟子阵,提出了一种子阵优选算法,抑制目标闪烁,实现多目标超分辨。对子阵优选算法在MIMO二维空间定位中进行扩展,使MIMO同时具备抑制目标闪烁和提高自由度的特点。最后仿真实验表明了该算法的有效性。

    • >计算机科学与技术
    • 一种基于规则的OWL-S本体语法一致性维护方法

      2009, 31(3):97-103.

      摘要 (6232) HTML (0) PDF 500.58 K (5462) 评论 (0) 收藏

      摘要:OWL-S本体语法一致性维护是语义Web服务维护工程中需要重点研究的问题。提出一个一致性维护框架指导知识工程师进行OWL-S本体语法一致性维护,定义并抽象出OWL-S本体基本变化,提出变化关联矩阵分析基本变化间的依赖关系,基于关联矩阵提出额外变化序列生成算法分析基本变化对全局的影响,并分析了算法时间复杂性。对OWL-S本体语法一致性规则进行了形式化定义,使机器能够自动检测这些规则,辅助知识工程师完成OWL-S本体语法一致性维护工作。

    • 一种适用于点和区间混合型维度数据集的多维索引

      2009, 31(3):104-109.

      摘要 (7293) HTML (0) PDF 407.29 K (5656) 评论 (0) 收藏

      摘要:点和区间混合型维度数据集是空间数据库系统和GIS中重要的数据对象。在分析研究R*树和SS树的基础上,提出了一种适用于索引点和区间混合型维度数据集的索引结构——PI树。PI树利用超球划分数据集的多维空间,以提高结点存储利用率,从而降低数据插入时的I/O次数。文章给出了PI树插入、删除和查询算法的形式化描述。理论分析和实验结果表明,所提的PI树性能上总体优于R*树。

    • >管理科学与工程
    • 武器装备需求问题框架及特性分析

      2009, 31(3):110-115.

      摘要 (6636) HTML (80) PDF 239.38 K (5380) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对武器装备需求内涵模糊的问题,建立武器装备需求问题框架并分析需求的相关本质特性。提取武器装备需求的关键影响要素,提出武器装备需求问题框架——包括需求关键影响要素、影响要素属性、影响要素之间的关系;采用高阶逻辑的规则,分析了武器装备需求及需求映像的特性,包括武器装备需求充分性、前提合理性、实现可行性、必要性和层次性,以及武器装备需求映像充分性、必要性和指导性。以假定的一个城市导弹防御系统的需求研究为例检验了方法的可行性和有效性。

    • >机械工程
    • 微陀螺闭环驱动方法

      2009, 31(3):116-121.

      摘要 (8224) HTML (85) PDF 618.16 K (5717) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获得最佳的驱动效率,采用相位控制技术设计了微陀螺谐振环路,使微陀螺产生驱动模态谐振。为了提高微陀螺的稳定性,设计了ITAE性能指标最优的PID控制器,使微陀螺驱动轴振动幅值保持恒定。闭环驱动电路的测试结果表明,谐振环路振荡频率与驱动模态频率非常接近,采用PID控制器后,在-40℃~80℃范围内,微陀螺驱动轴振动幅值的变化仅为0.1%,振动幅值稳定性有显著改善。

    • >控制科学与工程
    • 复杂大系统仿真的VV&A理论及过程研究

      2009, 31(3):122-126 ,131.

      摘要 (6714) HTML (82) PDF 553.34 K (6057) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了确保复杂大系统仿真(LCSS)的可信性,应该在建模与仿真(M&S)的全生命周期中开展校核、验证与确认(VV&A)研究。对LCSS的VV&A进行了理论研究,提出其方法论与原则;以基于仿真组件构建的HLA仿真系统为例,从仿真组件层、联邦成员层及联邦层三个层面研究了VV&A过程,并将这些研究应用于反舰导弹突防联邦仿真中。实践表明,研究对LCSS的VV&A工作具有很好的指导作用,有力地保障了仿真的可信性。

    • >管理科学与工程
    • 联合作战中空间力量指挥体制方案的仿真评估

      2009, 31(3):127-131.

      摘要 (7066) HTML (78) PDF 566.02 K (5552) 评论 (0) 收藏

      摘要:联合作战中空间力量指挥体制决定相应指挥体系的效能,有必要通过定理评估对指挥体制方案进行优选和优化,通过仿真评估方案的实体形式——联合作战中空间力量指挥体系的指挥效能来评估对应的指挥体制方案,基于指挥体系活动能力建立了指挥效能指标体系,提出了用于指挥体制方案评估的仿真系统设计方案。

    • >计算机科学与技术
    • 完全非线性函数的原像分布特征

      2009, 31(3):132-135.

      摘要 (6431) HTML (0) PDF 177.58 K (5270) 评论 (0) 收藏

      摘要:完全非线性函数在密码设计与分析中具有十分重要的作用。利用代数数论的方法,研究一般有限Abel群上完全非线性函数的原像分布特征,给出了一般有限Abel群上完全非线性函数存在的一个必要条件,证明了某些群上不存在完全非线性函数,得到了素数域上完全非线性函数的原像分布。

    • >数学
    • 基于四元数体上的几个矩阵不等式

      2009, 31(3):136-140.

      摘要 (6659) HTML (83) PDF 206.87 K (5242) 评论 (0) 收藏

      摘要:四元数矩阵的特征值与奇异值在四元数矩阵理论的应用中起着重要作用。借助于分块矩阵及相关恒等式,给出了关于四元数矩阵特征值与奇异值的几个新的不等式,推广了实或复数域上矩阵特征值与奇异值不等式的相应结果,它们可望有助于推动四元数代数在量子力学、机器人技术等学科中的进一步应用。

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