基于仿真的空战效能评估分析研究

分析了作战飞机在执行空战任务过程中的使用特点,结合现代空战的特点、考虑四代机的特征及作战飞机各系统间的耦合情况,应用概率理论建立了作战飞机空战效能的计算评估体系,同时给出了发现目标概率、占位开火成功概率、导弹杀伤目标概率3个用于评估空战效能的阶段性指标.根据空战各阶段的特点,应用效能计算评估体系辅以模拟仿真的方法完成了空战效能的评估.结果表明,空战效能评估结果与空战能力评估结果吻合情况很好.     

基于生存力分析的战斗机超视距空战效能评估

超视距空战已经成为现代空战的主要模式。本文通过对战斗机生存力进行分析,用概率分析法计算了敏感性概率和易损性概率,评估了飞机生存率和飞机损失比等作战效能指标,发展了一种新的超视距空战效能的计算方法。给出了战斗机一对一超视距空战效能评估的计算实例,验证了计算方法的有效性。     

多机空战仿真研究

武器系统的效能仿真是开展武器系统总体论证的重要手段,对战斗机而言,它的效能主要体现在空战能力的高低.利用数学模型进行单机(I对1)和多机(M对N)的空战仿真,评估包括飞机、发动机、火控雷达和机载武器系统等性能的综合空战效能,是美国和俄罗斯从研制第三代战斗机(如F-15和F-16、米格-29和苏-27)开始采用的重要手段.其中单机空战仿真主要研究航空技术对飞机空战效能的影响,而多机空战仿真则研究飞机数量和质量的关系.     

机动性/敏捷性参数对超视距空战效能的影响

分析了超视距相关的机动性和敏捷性要求。根据已经建立的仿真平台,以两架典型三代战斗机为对抗双方,借助矩阵博弈的决策模型进行了一对一空战仿真。在此基础上,调整有关飞机机动性和敏捷性参数,利用所得作战结果评估飞机的作战效能,并分析了相关参数对作战飞机设计的影响。仿真结果再现了红蓝双方由超视距空战到视距内空战的整个作战过程,结果对飞机参数设计具有一定的参考意义。     

空战仿真中机动控制模型研究

针对现代作战飞机方案评估和设计的要求,构建了现代空战仿真系统中计算机控制的飞机仿真基本框架。根据现代空战中典型机动动作对速度矢量的指向要求,从控制飞机速度矢量出发,建立了一类空战机动动作控制的基础模型,并对能反映飞机性能的限制环节进行了建模。仿真结果表明,利用该模型对飞机进行方案评估和性能指标设计是合理的,所建模型能够较好地仿真空战机动,体现飞机性能指标对空战机动的影响。     

灰色关联综合优化法评估超视距空战效能

为克服以往的效能评估中存在效能指标可信度降低、缺乏横向可比性等弱点,提出利用灰色关联综合优化法对战斗机超视距空战效能进行评估.分析影响超视距空战效能的因素,建立超视距空战效能评估层次体系模型,通过评估实例研究利用灰色关联综合优化法评估战斗机超视距空战效能的步骤.通过对评估结果的分析表明,灰色关联综合优化法是评估超视距空战效能的一种有效方法.     

基于多步裁定法评估编队超视距空战效能

提出了评估编队歼击机超视距空战效能的多步裁定法。用损失交换比和剩余飞机数量作为效能指标,将最优火力分配与空空反导弹引入到多步裁定模型中。考虑了电子对抗与飞机生存力,计算了歼击机领先发射概率、空空导弹击毁概率和发射次数。算例表明,领先发射一方超视距空战效能通常较高,滞后发射一方若采用最优火力分配、空空反导弹、电子对抗及提高飞机生存力等措施也可提高超视距空战效能。此模型计算简便,合理有效。     

基于贝叶斯网络的空战效能评估方法研究

贝叶斯网络是一个基于概率推理的数学模型,常用于解决复杂系统间的不确定性,且具有较大优势。空战过程是一个极为复杂的过程,具有较高的不确定性,针对空战效能评估过程中存在的问题,结合空战理论和实际情况,建立空战效能评估的贝叶斯网络模型,提出基于贝叶斯网络的空战效能评估方法,并进行仿真分析。结果表明:该评估方法能够根据战场环境证据对空战信息优势、协同能力、部队效能、决策指挥能力进行效能评估,为决策提供有力依据,且具有很强的学习能力与推理能力。     

机载航电系统半实物仿真技术研究与平台构建

基于现代空战对航空装备的作战需求,围绕机载设备的工作特性和真实作战场景搭建半实物仿真环境,是地面评估机载航电设备性能和飞机作战效能的重要仿真方法。本文围绕半实物仿真平台建设过程中的关键技术进行分析,结合多型号飞机航电综合环境实际,构建机载航电系统半实物仿真联合试验平台。     

基于效能评估的航空作战进程预测

研究了航空对抗作战中空战双方的兵力变化问题。从飞机作战效能评估的角度出发,给出了在数据链支持下的作战飞机空战能力指数计算方法,并将其转化为平均战斗力水平,从数学原理上证明了二者具有等价性和一致性。建立了能够表征数据链效应的改进Lanchester方程航空作战模型,在考虑有增援的情形下对模型进行扩展。仿真分析了等效实力比和不同增援时刻对空战进程的影响,结果表明数据链具有提高作战效能和改变战局的作用。给出了有效增援时间范围,并指出了在增援作战时存在增援介入时间的"局部最优增援时刻点",为空战决策提供了参考依据。     

民用飞机气密腹板裂纹研究

民用飞机气密腹板主要承受机舱内部的气密载荷,气密腹板在面外气密载荷循环作用下可能发生疲劳破坏,产生裂纹,为研究气密腹板的疲劳性能,提出了一种裂纹预测分析方法,并通过疲劳试验验证方法的可行性。根据飞机气密腹板结构的传力特征和试验测量结果,确定了气密腹板疲劳典型部位和循环受载严重工况。选取疲劳典型部位腹板格子(包含连接紧固件),以六面体单元为最小单元建立精细有限元模型,进行仿真分析,分析得到裂纹发生位置以及裂纹发生机理和实际检测结果一致。基于细节疲劳额定值(detailed fatigue rating,简称DFR)法和疲劳检查表,进行气密腹板疲劳寿命分析,采用NASGRO软件进行气密腹板裂纹扩展寿命分析,裂纹萌生并扩展到临界裂纹长度的疲劳试验循环次数接近裂纹发现时次数,且理论分析偏保守。     

基于人为因素的航空安全模糊综合评价研究

人为因素的控制是航空安全事故预防与控制的关键,通过分析人为因素对航空安全的影响,结合各方面专家的研究成果,建立了基于人为因素的航空安全综合评价体系,利用层次分析法确定了各评价指标权重,构建了模糊综合评价模型,并对人为因素对航空安全的影响进行了综合评价,得出了影响航空安全主要人为因素的综合评价等级。研究结果表明,航空安全状态良好,可以达到飞行安全的目的。     

基于二进制粒子群算法的战时航空网络规划研究

领空作为国家资源的一部分,其使用、调配关系到国家的安全与发展,在战时,将更多的空中资源调配给军航使用,有利于保障军事行动的顺利进行。基于此,提出一种基于二进制粒子群算法(BPSO)的战时航空网络规划方法。首先,对航空网络建模,收集航班数据;其次,建立航空网络性能评价体系;然后,以使用尽可能少的民航机场维持预期网络性能为目标,以作战意图和战场环境为约束条件,通过BPSO 算法进行求解;最后,进行仿真分析。结果表明:该方法能够结合作战意图、反映战场环境、合理调配航空资源,为战时航空管制工作提供决策依据。     

航空数据存储卡毁钥能力评价方法研究

为满足复杂战场态势下机载数据的安全性需求，需要建立对航空数据存储卡毁钥能力有效评价的方法。 建立航空数据存储卡毁钥能力有效性评价的目的是保证航空装备信息安全的重要措施，是科学、准确评价毁钥 设计是否满足需求的重要手段，是航空装备定型列装前必要的信息安全测评过程。通过对航空数据存储卡的典 型结构和硬件毁钥原理进行分析，对毁钥后电学、物理和化学等技术手段进行深入的研究，提出一种针对航空 数据存储卡毁钥能力的评价方法，从数据存储卡读取能力和存储介质损毁状态两个过程对毁钥效果开展评价， 从而规范了当前测评机构对数据存储卡毁钥能力评价过程中无统一方法的现状。本文利用该评价方法对某样品 航空数据存储卡经硬件毁钥试验后开展毁钥效果分析，验证方法的有效性。航空数据存储卡毁钥能力评价方法 可以很好的评估毁钥设计的效果，确保机载数据的安全。     

民用飞机维修手册验证方法研究

国产民用飞机维修程序存在验证方法不完善的问题,有必要对其验证方法进行研究。根据飞机维修手册技术中的程序类型和程序内容,介绍三种验证方法;在 S1000D 标准提出的书面验证和操作验证方法基础上,结合国产民用飞机的验证实践与总结,提出维修使用验证子方法和维修专项验证子方法,阐述两类子方法的适用范围;提出评估/模拟验证方法及其四类子方法,并进行实例验证。结果表明：本文提出的民用飞机维修手册验证方法有效,对飞机维修手册验证的开展具有参考意义。     

某涡轮盘低循环疲劳概率寿命数值模拟

针对发动机轮盘疲劳萌生寿命具有较大分散性,且难于准确确定安全寿命边界的特点,基于应变疲劳概率分析模型,以转速、材料属性、盘轴连接销钉孔处过盈量作为随机变量,应用响应面与蒙特卡洛模拟结合,获得某涡轮盘寿命概率分布,并得到可靠度为99.87%的概率寿命,与轮盘试验技术寿命吻合良好。      

基于Ansys某型气密接头泄露率试验台的设计

创新性的构建气密接头试验台以对某型气密接头的各参数进行测量。通过控制电机的正反转、高压舱室和大气压的压力差,完成对钢丝绳与气密接头相对往返运动、接头两端的压差等工作状况的模拟,并利用Ansys对试验舱体仿真优化,利用最佳参数进行制造,取得了实际结果。     

基于ELM的航空制孔机器人定位精度补偿方法

针对航空制孔机器人绝对定位精度补偿中存在的建模复杂及运算量大的问题,提出了一种基于极限学习机的绝对定位精度补偿方法。该方法通过将机器人视为一个黑箱系统,忽略机器人的几何因素和非几何因素的影响,通过高精度的激光跟踪仪测量获得机器人的末端运动误差,采用极限学习机建立机器人误差预测模型。由机器人误差预测模型获得机器人在期望位置的位置偏差,通过修正机器人位置坐标来实现机器人的绝对定位精度补偿。最后该方法在航空制孔机器人上进行了试验,试验结果显示机器人的绝对位置误差的平均值和最大值分别降低了75.69%和78.16%。     

基于电路仿真和正态假设的小样本多试验环境下产品性能可靠性评估

针对电子产品设计验证阶段性能试验的多环境状态、小样本特点,在正态分布假设条件下,提出了基于Pspice电路仿真的性能评估方法,运用Pspice软件中的瞬态分析、Monte-Carlo分析和温度分析获得了各环境状态下的性能仿真数据,进而获得了环境因子的仿真结果;利用环境因子将多试验状态下的试验数据折算为正常状态下的性能试验数据,基于折算后性能试验数据实现了产品的性能可靠性评估。最后,以某型装备上的稳压电源为例说明了本文方法的有效性和实用性。     

民用飞机IRS冗余配置下融合算法研究

为了确保民用飞行的安全,大型民用飞机一般配备冗余的导航系统,如A320一般装有三套IRS。如何利用冗余的传感器信息提供最重的位置信息,成为民用飞机飞行管理系统亟待解决的关键技术。本文对冗余配置下如何进行三套IRS的融合进行了研究,提出了基于历史信息获取最佳混合位置的方法,并通过仿真分析验证了算法的有效性,为FMS导航功能关键技术的实现提供了理论基础和技术支持。