角度-空间间断有限元的热辐射限制器

由于航空发动机内高温热端部件是非规则形状的，其中的热辐射过程存在明显的间断遮蔽效应，如何实现该过程的精准模拟是一个挑战。采用间断有限元对辐射传递方程中角度和空间计算域进行离散，并基于分层限制的思想在角度和空间单元上引入巴斯-叶斯帕森限制器，对辐射强度数值解在角度和空间上的非物理振荡进行抑制。通过与文献中有限体积法和蒙特卡洛辐射模型的结果对比，证明了方法的有效性。此外，通过与辐射强度在角度上的解析解对比，验证了该限制器可以抑制辐射间断效应造成的数值振荡，消除辐射强度的非物理解。实现了任意空间位置上辐射强度在角度方向上的三维刻画。      

高超声速钝体尾流光电特性的计算

本文提出了一个高超声速非烧蚀钝体尾流全流场的简化模型和简化的空气化学模型。该模型用于化学非平衡尾流积分电子密度与NO_2化学发光辐射等参数的计算。对于NO_2化学发光辐射既求得了整个频谱范围内的总辐射,也求得了分谱辐射强度。计算结果与弹道靶测量数据进行了比较,它们之间的一致性良好。     

考虑非平衡效应的过冷水滴凝固特性

非平衡凝固是过冷条件下水滴凝固过程的重要现象。本文针对飞机结冰过程过冷水滴的非平衡凝固效应,发展了改进的凝固特性预测模型及数值计算方法,并自行搭建了实验系统,开展了所建过冷水滴凝固模型与数值预测方法的实验验证。研究表明,所发展的改进模型可有效表征水滴过冷阶段的非平衡凝固效应,因而对冷水滴凝固速率的预测有较好的改进;当过冷度为0℃时,过冷模型退化为传统模型。基于所建方法,开展了过冷度及冷却条件对水滴凝固特性的影响分析,获得了不同条件下水滴凝固过程的温度分布及相界面变化特征。研究表明,过冷度越大或水滴尺度越小,凝固速率相对越高;在考虑非平衡凝固效应的条件下,过冷水滴凝固速率要高于不考虑非平衡凝固效应的工况。相关研究可为结冰热力学模型的改进,以及结冰特性的精细化预测提供参考。     

考虑地面效应影响飞机起飞着陆过去运动模型的参数辨识

利用基于最小模型误差法和线性不连续跳跃多重打靶法基础上建立的非线性辨识法，辨识飞机起飞着陆过程飞机的非线性动态模型，对于包含复杂非线性项的动态系统，本方法可以从实际试验量测的系统非线性数据，确定飞机处于地面效应影响运动过程的系统模型，而不需要预先详细描述系统的非线性形式。     

地球大气再入返回器辐射加热计算方法研究

针对地球大气再入返回器的辐射加热计算方法开展了研究,采用NASA的高温空气辐射加热预测软件QRAD中用到的四光谱带模型,同时考虑了辐射散热效应及非平衡辐射加热.对于返回舱大底的辐射加热分布特性,采用了基于牛顿压力分布的计算方法.计算结果表明,发展的高超声速再人体辐射加热预测方法结果可靠.     

受地效影响飞机起飞着陆运动模型的参数辨识

利用基于最小模型误差法和线性不连续跳跃多重打靶法建立的非线性辨识法，辨识了飞机起飞着陆过程的非线性动态模型。对于包含复杂非线性项的动态系统，本方法可以从实际试验测量的系统非线性数据，确定飞机处于地面效应影响运动过程的系统模型，而不需要预先详细描述系统的非线性形式。算例表明该方法对于原始近似动态系统的状态估计是足够精确的。     

“宇宙辐射对民航飞行人员细胞遗传学和脂质过氧化作用的研究”课题通过鉴定

陈蔚茹教授全面负责完成的中国民航总局科技基金项目——“宇宙辐射对民航飞行人员细胞遗传学和脂质过氧化作用的研究”鉴定会，于2000年10月27日在新疆乌鲁木齐由民航总局规划司主持召开。该项目是国内首次进行的宇宙辐射对民航飞行人员（飞行员、乘务员、安全员、机械员、领航员）生物效应的研究，主要研究了观测指标与飞行时间之间的量－效关系。鉴定委员会认为：目前，国外有关宇宙辐射对民航飞行人员生物效应的研究，时间不长，且样本较小，而该项目研究的综合性，大样本性及多层量－效关系的研究均反映了其水平的先进性。该课题的CB…     

阵列射流空间填充水滴形Kagome桁架的靶面冷却性能多目标优化

近年来随着4D打印技术的兴起,力学性能优异的Kagome桁架结构作为新型的扰流单元逐步应用于高换热设备。针对火焰筒中的阵列射流结构,在其射流空间置入水滴形Kagome桁架结构,通过试验验证数值模拟方法;采用数值模拟计算方法,研究了结构参数对靶面换热特性的影响;基于计算数据,拟合了靶面努塞尔数和压损的关联式,并计算出在该结构参数范围下的最优结构。结果表明,拟合二阶响应面模型准确,预测误差小于1.70%。桁架单元结构参数d和α对平均努塞尔数Nu_ave的影响比较显著,d、α、β²和α*β对压损系数C_p的影响比较显著。在最优结构参数d=1.000 mm,α=45.001°,β=46.623°的情况下,Nu_ave、C_p和综合影响因子F的优化结果与模拟结果误差分别为1.24%、0.18%和1.20%。优化件相比于试验件C_p减少了0.93%,Nu增加了12.78%,F增加了13.13%。     

风洞 MDOE 的形式实验设计方法研究

MDOE 风洞实验方法能够用相对于传统实验方法更少的吹风次数，获得更高精准度的数据。为了解决现有基于参数模型的 MDOE 方法获取较强非线性气动规律能力的不足，需要发展基于非参数模型的 MDOE 方法。本文对基于非参数模型的 MDOE 的形式实验设计方法进行研究。通过“虚拟”风洞实验的方法，对两种常用的“空间填充设计”———拉丁超立方设计和均匀设计应用于风洞实验的适用性进行对比，并在此基础上发展了几种对均匀设计的优化改进方法，可以进一步提高样本点设计质量，使其满足风洞实验的要求。研究表明：均匀设计较拉丁超立方设计更为稳健、均匀，更适合基于非参数模型的风洞 MDOE 方法；在均匀设计方法基础上，根据风洞实验的特点发展了优化方法，包括边界点补充、样本点密度调整和重复点设计，能够将已有的“先验信息”应用于实验设计中；所发展的形式实验设计方法所需的测量点要少于 OFAT 方法的测量点（如示例中所用的测量点数仅为 OFAT方法的66．7％），且能够充分和准确地对较剧烈的非线性变化规律进行采样。本文对风洞 MDOE 的形式实验设计方法的研究结果，为后续发展基于非参数模型的风洞 MDOE 方法奠定了基础。     

基于DBN效能拟合的舰艇编队作战效能敏感性分析

针对传统的舰艇编队作战效能分析方法中存在的对数据利用不充分、对数据完整性要求较高的问题，提出了基于深度学习的效能拟合方法。从最具有代表性的敏感性分析方法Sobol指数法入手，利用深度学习方法优越的特征学习能力，基于深度信念网络（DBN）构建了效能拟合网络，结合无监督预训练和有监督调优实现了网络训练和参数优化，构建出效能拟合模型。将产生的数据应用于效能分析模型并与完全数据条件下的效能分析结果进行对比，验证了所提出的效能拟合模型对于不完全数据下的作战系统敏感性分析的有效性。     

基于多元极值Copula的尾流飞行风险概率评估

在尾流问题日益突出的背景之下,结合人-机-环复杂系统建模与多元极值理论,评估遭遇近距近地尾流情形下的飞行风险概率。基于蒙特卡罗法提取尾流极值参数,验证了一维极值参数符合广义极值（GEV）分布;在此基础上提出了二维极值参数的双参数变权重（DPAVW） Copula模型,利用自适应区间粒子群优化（ARPSO）算法对目标函数中的未知参数进行了辨识,拟合优度检验的结果表明DPAVW Copula模型具有比其他Copula模型更高的精度;在利用Copula模型对尾流三维空间中所有二维极值参数进行描述的基础上,求出了每个网格节点上对应的飞行风险概率值,构建了尾流场内二维及三维可视化风险概率图。所提方法是对飞机系统安全性评估理论与方法的有效补充,对于尾流场内的导航控制与风险规避、机场起降的尾流安全间隔改进、环境风险可视化等研究方向有一定的参考价值;同时也适用于不同状况下飞行风险概率的横向对比分析。     

Lyapunov-based switched-gain impact angle control guidance

To hit stationary ground targets in specified direction, a nonlinear impact angle control guidance law based on Lyapunov stability theory is proposed. The proposed law ensures the convergence of the heading angle and the miss distance to guarantee a successful engagement. The impact angle can be adjusted by varying a single parameter. And the maximum value of acceleration has been analyzed to get the proper range for control parameter. Considering the achievable impact angle set is limited, an additional phase is added to form a two-phase control strategy. The first phase is to establish a proper initial condition for the second phase, and the second phase is to hit the target with a certain impact angle. An analysis of the proper selection of control parameters to expand the achievable impact angle set is presented. The performance of the proposed guidance law is illustrated with simulations.     

Linear-quadratic and norm-bounded differential game combined guidance strategy against active defense aircraft in three-player engagement

A new type of guidance strategy, combining linear quadratic and norm-bounded game theory, is proposed for the scenario of an attacker against active defense aircraft in three-player engagement. The problem involves three players, an attacker, a defender and a target. The differential game theory and the solution of Hamiltonian equation are utilized to obtain the combined guidance strategy for each player with arbitrary-order dynamics. The game process is divided into 4 phases, C1-C4, according to the switching time. The linear quadratic differential game guidance scheme is employed to reduce the fuel cost in the game parts of C1 and C3. The norm-bounded game guidance strategy is adopted to satisfy the constraint of control input in the game stages C2 and C4. Furthermore, zero-effort miss distance is introduced to meet the constraints of game space and defender’s killing radius in the guidance strategy, which guarantees that the attacker is able to avoid the interception of the defender and hit the target with lower fuel cost and maximum acceleration. And it is proved that the proposed guidance strategy satisfies the Nash equilibrium condition. Finally, the feasibility and superiority of combined guidance strategy are respectively illustrated by nonlinear numerical simulation and verified by comparing with linear quadratic and norm-bounded differential game guidance strategies.     

双星预警系统弹道参数估计及一些问题分析

主要讨论由2颗地球同步轨道卫星组成的卫星预警系统(简称双星预警系统)中弹道导弹参数的估计问题。阐述了主动段运动的建模问题和弹道数据处理方法,考虑到微分求速的重要性,采用了带光滑约束的样条拟合方法。结合预警系统对弹道导弹预警的具体情况,分别讨论了预警系统下的发射原点估计、射向估计、关机时刻估计、关机点弹道参数估计、落点估计等问题。还讨论了系统中存在的两个问题的分析与解决。模型及分析方法均经过理论和仿真的验证,可应用于双星预警系统下的实际预警的研究。     

The Tracking Index: A Generalized Parameter for ? ? ? and ? ? ? ? Target Trackers

A generalized, optimal filtering solution is presented for the target tracking problem. Applying optimal filtering theory to the target tracking problem, the tracking index, a generalized parameter proportional to the ratio of the position uncertainty due to the target maneuverability to that due to the sensor measurement, is found to have a fundamental role not only in the optimal steady-state solution of the stochastic regulation tracking problem, but also in the track initiation process. Depending on the order of the tracking model, the tracking index solution yields a closed form, consistent set of generalized tracking gains, relationships, and performances. Using the tracking index parameter, an initializing and tracking procedure in recursive form, realizes the accuracy of the Kalman filter with an algorithm as simple as the well-known ? ? ? filter or ? ? ? ? ? filter depending on the tracking order.     

SAR幅度图像统计模型及其参数估计

对适用于复杂场景SAR幅度图像的乘积模型统计特征进行了深入的分析,导出了其概率分布的一般形式,在单视情况下讨论了三种参数估计方法。MSTAR数据的统计分析结果表明该模型对于高分辨力的SAR图像有较好的适用性。     

Dynamics of Radiation Belt Particles

This paper reviews basic concepts of particle dynamics underlying theoretical aspect of radiation belt modeling and data analysis. We outline the theory of adiabatic invariants of quasiperiodic Hamiltonian systems and derive the invariants of particle motion trapped in the radiation belts. We discuss how the nonlinearity of resonant interaction of particles with small-amplitude plasma waves, ubiquitous across the inner magnetosphere, can make particle motion stochastic. Long-term evolution of a stochastic system can be described by the Fokker-Plank (diffusion) equation. We derive the kinetic equation of particle diffusion in the invariant space and discuss its limitations and associated challenges which need to be addressed in forthcoming radiation belt models and data analysis.     

主被动雷达复合制导中的主动通道最优辐射时机

反舰导弹复合导引头的主动通道在辐射时机取值上存在一个矛盾--过早辐射会增大过早暴露自身的风险,过晚辐射则有可能出现目标脱离视野范围或在最大过载情况下仍无法命中目标的问题。针对导弹仅在末制导阶段开启辐射的情况,提出了一种主动通道最晚辐射时机的求解方法,既保证了一定的命中概率,又降低了被敌方侦察截获的风险。     

PDAF with multiple clutter regions and target models

This paper presents the theory of a new multiple model probabilistic data association filter (PDAF). The analysis is generalized for the case of multiple nonuniform clutter regions within the measurement data that updates each model of the filter. To reduce the possibility of clutter measurements forming established tracks, the solution includes a model for a visible target. That is, a target that gives sensor measurements that satisfy one of the target models. Other features included in the algorithm are the selection of a fixed number of nearest measurements and the addition of signal amplitude to the target state vector. The nonuniform clutter model developed here is applicable to tracking signal amplitude. Performance of this algorithm is illustrated using experimentally recorded over-the-horizon radar (OTHR) data.