无人机系统模拟训练体系构想

为满足无人机飞行员/操作员对模拟训练的需求,达到飞行员/操作员不同阶段、不同训练层次的训练效果,充分发挥装备的作战效能,提出了无人机系统模拟训练体系的详细构想。从无人机地面站的岗位设置类型和特点、模拟训练功能和层次需求以及国内外现状等角度论证了基于高、中、低搭配的模拟训练体系构想。本体系构想主要包括单机虚拟训练系统、嵌入式模拟训练系统和战术模拟训练系统。     

基于有序BDL树集的船舶电网潮流算法及执行时间分析

针对嵌入式船舶电力模拟训练系统在频繁模拟操作指令下对潮流计算的快速性需求以及嵌入式模拟训练系统极其有限的运算资源之间的矛盾,提出一种基于有序BDL树集的船舶电网潮流算法。该算法在常规回推前推法基础上对节点编号进行优化,将多电站船舶电力系统在实际开环运行模式下等效为由多个辐射状电网构成的有序BDL树集,树集中的每个有序BDL树包含单个电站中的主配电板层、配电层和负载层,并把发电机潮流整合入主配电板层,避免了常规潮流算法中节点编号突变问题。对该算法的时间复杂度分析结果及实际运行结果进行比较分析,证明该算法比常规船舶电网潮流算法更优。     

失重状态下旋转陀螺交互操作的仿真研究

针对在地面难以使用实物进行空间操作任务训练的问题,提出了一种基于人机交互和物理引擎技术的交互操作虚拟仿真方法,并实现了失重状态下旋转陀螺的虚拟操作训练。实现中首先建立航天员和陀螺的三维图形模型和用于碰撞检测的物理模型,并采用虚拟现实设备数据手套和位置跟踪仪实时跟踪获取受训人体的实时运动数据,用于交互控制虚拟航天员的运动,最终通过物理引擎及仿真算法计算失重状态下旋转陀螺的运动状态。结果显示,该方法较好地解决了旋转陀螺定轴特性仿真问题,能够满足虚拟训练的实时性和有效性要求。     

基于嵌入式仿真的雷达训练系统设计

介绍了嵌入式仿真技术及其发展,将嵌入式仿真与雷达模拟训练相结合,构成了能够嵌入到机械扫描雷达实装的模拟训练系统。描述了对嵌入式仿真训练系统的结构组成以及部分模块的功能,研究了模拟雷达视频回波数据的方法和模型,包括目标回波、地物杂波、海杂波、气象杂波、有源干扰和接收机内部噪声,利用数学模型计算回波的强度、方位、距离等特性,调制实际录取的回波数据,生成与态势设置参数相应的模拟回波数据,能够对信号处理操作和抗干扰操作做出响应。通过对视频回波进行仿真,由终端显示画面可知模拟的回波数据具有较高的逼真度,经测试模拟视频回波能够被雷达显控终端识别。     

虚拟训练仿真中空间定向能力的影响因素分析

虚拟定向训练是空间站内定向训练的重要手段,制定合理有效的虚拟定向训练方案需要探究清楚影响虚拟环境下人定向能力的各类因素。结合空间站内虚拟训练的特点,从人的空间能力和虚拟训练系统的交互方式两个方面提出了影响虚拟训练仿真中定向能力的因素,并从理论上分析了这两大类因素在虚拟定向训练中的作用,形成了虚拟训练仿真中空间定向能力影响因素的综合分析结果。     

空军飞行院校模拟训练体系建设研究

模拟训练作为一种先进的训练手段,既可以突破实装训练限制、节约训练成本,又可提高训练质量、保证训练安全,在飞行人才培养中发挥着越来越重要的作用。本文介绍了国外模拟训练开展情况,阐述了模拟训练在各军兵种院校教学、武器装备操作训练、复杂专业技术训练、作战指挥训练、战役战术训练乃至战略训练中的地位和作用,分析了我空军模拟训练发展现状,从管理机构、训练实体、组织实施、法规制度、保障队伍建设等方面提出了构建空军飞行院校模拟训练体系设想和重点建设内容。     

基于改进型同步逆变器技术的微电网变换器

针对风光储等分布式电源接入配电网(微电网)造成系统“低惯量、欠阻尼”进而导致的稳定性问题,对模拟同步发电机外特性的虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术进行了研究。在下垂控制的基础上,通过对电磁方程和机械方程的设计,使得电力电子装置的变换器具有同步发电机的转子转动惯量和阻尼特性,同时具备一次调频调压的能力。同时,对VSG输出功率的动态和稳态特性的矛盾性,提出一种改进型VSG方案。最后,利用MATLAB/Simulink仿真工具,验证所提模型和控制策略的正确性与有效性。     

嵌入式仿真技术及其在军事训练中的应用研究

嵌入式仿真训练是军事训练技术的最新发展趋势之一。本文阐述了嵌入式仿真的概念、原理及系统的主要组成,介绍了嵌入式在军事训练中的应用现状,分析了嵌入式训练方式在军事训练中的应用定位,最后结合航空兵战术对抗训练的嵌入式系统,给出了系统的模块组成及作战过程。     

飞行模拟器在航空领域的应用

介绍了航空仿真的主角－飞行模拟器在飞行模拟训练，作战战术训练和研究发展工作中的应用。     

基于舰船运动预测的无人机着舰航向指令修正方法

本文提出一种基于舰船运动预测的无人机航向指令修正方法,以实时估算舰船所遭遇海浪的幅值与频率,在线预计舰船运动为基础,预测着舰时的舰船状态信息,并利用这些信息生成无人机的航向与航迹角修正指令,以使着舰时无人机与理想着舰点之间的偏差最小。最后利用该方法给出了典型舰船动态特性的高精度仿真结果。     

一种改进的虚拟永磁风力发电系统模拟平台

提出了一种包含风剪塔影效应的风力发电系统的改进型模拟方案。以背靠背三相变流器平台为基础,建立了考虑包含风剪塔影效应的虚拟永磁直驱风力发电系统的数学模型,进而搭建其控制系统；针对简化叶尖速比与转矩系数拟合的问题,提出了一种基于Kalman滤波的分段线性拟合的方法来简化拟合方程；利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建虚拟风力发电系统模拟平台,对负载变化时的模拟平台输出以及有无风剪塔影效应时风力机的机械转矩变化进行仿真分析。仿真结果表明,该平台能够较好地模拟出风力机发电机组地运行特性。     

基于模拟退火遗传算法的平面连续体结构的拓扑优化

采用遗传算法,用染色体基因映射结构离散化后的单元体,通过改变基因代码实现连续结构的拓扑。优化过程中,利用遗传算法进行结构优化,通过有限元技术对结构进行建模和分析。在遗传算法中,引入模拟退火的思想,实时调整结构优化的适应度函数,改善优化分析中个体所处的生存环境,提高优化分析效率,获得较优的结构拓扑效果。算例分析表明所提出的方法是有效的。      

E-CATS: First time demonstration of embedded training in a combat aircraft

Air Forces are facing difficulties in training pilots effectively for their missions. Due to a reduction of defense budgets, fewer resources can be made available for training. In addition, airspace available for training is limited, especially in Europe, and this is aggravated by the increase in the range of advanced weapon systems. Moreover, only few Surface-to-Air Missile (SAM) sites are available for suitable training.Embedded Training (ET) is considered to be a potential solution for these problems. ET for fighter aircraft is a capability installed in an operational fighter to train the pilot while operating the aircraft in a situation it was designed for, but which is not available in everyday life. Thereto, the ET capability generates simulated threats and feeds them into the various avionics systems of the aircraft. This allows pilots to train against a virtual force, or a virtually augmented real force. Benefits of employing ET include cost reduction (fewer real aircraft are needed to act as enemy), use of smaller training airspace (simulated threats may move outside this space), and the potential to train anywhere, at any time.NLR, Dutch Space, and the Royal Netherlands Air Force (RNLAF) have jointly developed an ET system to demonstrate the feasibility of current technology for implementing an ET capability in fighter aircraft. The system, installed in an RNLAF F-16B, supports training for ground-to-air and (one-versus-two) air-to-air engagements. It consists of two units; one unit executes the ET simulations and provides most of the required interfaces with aircraft systems, while the other unit is dedicated to interfacing with the radar processing chain.The system was evaluated by demonstrating it to a group of pilots and engineers and collecting their expert opinions. It was concluded that embedded training has considerable value for a variety of training objectives related to Beyond Visual Range tactics, and it is expected that embedded training will play an important role in the future mission training of fighter-aircraft pilots.     

战斗机嵌入式训练系统中的智能虚拟陪练

智能化"实虚"对抗是现代先进战斗机嵌入式训练系统的重要功能需求。自主空战决策控制技术在未来空战装备发展中扮演关键角色。将当前的功能需求和发展中的技术结合起来,得到了空战智能虚拟陪练的概念。先进控制决策技术的引入使得智能虚拟陪练能够帮助飞行员完成复杂的战术训练,而训练中真实的对抗场景为技术的验证提供了理想的环境,大量的训练数据为技术的持续迭代优化提供了保障。作为可学习和进化的空战战术专家,智能陪练在人机对抗和自我对抗中不断优化,当其具备与人相当甚至超越人的战术能力时,可应用于未来的无人空战系统。智能虚拟陪练需要具备4项基本能力：智能决策能力、知识学习能力、对抗自优化能力和参数化表示能力。对其包含的关键技术进行了分析,提出并实现了一个基于模糊推理、神经网络和强化学习的解决方案,展示了其各项基本能力及目前达到的空战水平。未来更多的模型和算法可在智能虚拟陪练的框架中进行验证和优化。     

提升机构微型燃气发生器的探索研究

介绍了一种宇航用的利用产生燃气做功并通过提升机构完成提升动作的微型燃气发生器的设计。建立了描述燃气发生器内部流场的数学物理方程。通过数值方法模拟了燃气发生器内部的燃烧和流动以及提升机构的运动过程。由模拟结果及理论分析来指导药柱的设计, 使得燃气发生器能满足高性能和高可靠性的要求     

某燃气发生器地面台架试车性能分析

针对某燃气发生器特点采用工艺喷口模拟动力涡轮流通能力,测取各截面参数,统计分析试验数据结果证明该型机性能达到设计要求。在地面台架试车阶段,对比调整压气机径向间隙、喷口面积变化对燃气发生器各性能参数的影响。为改进部件性能和燃气发生器与动力涡轮配套的整机试车提供试验数据。      

弹射动力系统燃气发生器流热固耦合数值研究

为了判断弹射动力系统燃气发生器工作的安全性,需要预示工作过程中燃气发生器壳体的力学响应。基于软件CFX和ANSYS,建立了燃气发生器复合结构流热固耦合仿真模型。对燃气发生器内流场和结构温度场进行流热耦合计算,并将壳体温度场计算结果与试验数据进行对比,再将算得的燃气压强分布与结构温度场分布导入ANSYS以计算结构的力学响应。计算结果表明,燃气发生器工作过程中,直筒段最高温度点位于直筒段与后封头连接的绝热层缝隙处,后封头最高温度点位于后封头与喉衬配合部位的上游端。结构最高温度值仅354K,说明热防护良好;直筒段和后封头壳体主体区域应力安全系数>3,满足设计要求,而在法兰附近圆角过渡处外壁存在应力集中,最大应力处安全系数降为1.13,燃气发生器壳体仍处于安全状态,但存在安全裕度显著降低的风险。     

Taming the West with AC power

Around 1890, the mining industry of Telluride, Colorado, was going broke because of the high cost of fuel for steam power, and alternative sources of power had to be found. The author describes the transition that was made to AC power. A 133 Hz, 3000 V generator was installed with a 6 foot Pelton water wheel at Ames, Colorado, that transmitted power for a distance of 2.65 miles. This was followed by a number of additional installations, and by 1896, the original system of 133 Hz was replaced by the Tesla system that used 60 Hz