随机和认知不确定性框架下的CFD模型确认度量综述

随着计算机技术迅猛发展,计算流体力学(CFD)数值模拟技术已广泛应用于航空航天、船舶、风力、水利等领域,为装备的复杂流体分析、性能参数评估以及产品气动设计与优化提供重要验证与决策手段。现有的CFD技术都是在确定性的数学模型、物理参数、边界条件下进行数值模拟的。然而,由于物理过程的复杂性及人们的认知偏差,CFD技术中存在着模型参数、数值离散、模型形式等诸多不确定性因素且表征形式各异,给CFD数值模拟的可信度评估带来了极大挑战。文章阐述了CFD技术中面临的不确定性因素,探讨了主流模型确认度量方法的应用条件和适用范围。着重介绍在认知不确定性下的模型确认度量方法,包括几类重要的区间、概率盒下模型确认度量方法。通过NACA0012翼型绕流问题说明了CFD技术中考虑各种不确定性下的模型确认度量方法的有效性。     

基于证据理论的航天产品的非参数可靠性评估方法

针对新型航天产品的特点,提出了一种基于Dempster-Shafer证据理论(DST)的非参数可靠性评估方法.首先利用样本数据构建分布函数的概率上下限,然后将其转化为证据理论框架下的基本信度分配(BBA),最后在可转移信度模型(TBM)下将其转换为一种概率度量,可据此对产品的寿命特征进行评估.文中的数值例子,表明了本文提出的方法在新型航天产品的可靠性评估中是简洁有效的.     

基于JPDA-MPC的单站纯方位多目标跟踪

静止单站对多目标进行纯方位跟踪时,若在直角坐标系下建立跟踪模型并使用最近邻标准滤波器(NNSF)进行关联和滤波,结果通常不稳定且容易发散。针对此问题,提出将修正的极坐标系(MPC)下的扩展Kalman滤波算法及联合概率数据互联关联(JPDA)算法相结合。与NNSF-MPC算法的仿真对比试验表明,JPDA-MPC算法可以提高跟踪过程的稳定性,且具有更小的跟踪误差。     

基于BABFA的XNOR/OR电路面积优化

基于XNOR/OR的固定极性Reed-Muller(FPRM)电路面积优化是当前集成电路设计领域的研究热点之一。由于基于XNOR/OR的FPRM电路面积优化属于组合优化问题,提出了一种二进制自适应细菌觅食算法(BFA)。该算法在复制操作中加入概率模式,提高种群多样性,采用模糊规则对复制概率和迁移概率进行修正,提高算法的收敛速度。使细菌在邻域内进行搜索,替代细菌群体感应机制中的斥力操作,细菌无需感应其他个体位置对其的影响。提出一种基于XNOR/OR的FPRM电路面积优化方法,利用提出的二进制自适应细菌觅食算法搜索电路面积最小的FPRM电路。基于MCNC Benchmark电路的实验结果表明：面积最大优化率为18%,时间最大节省率为46%。     

一种针对高脉冲丢失率的PRI估计方法

信号分选是电子侦察的重要组成部分之一,信号分选的正确与否直接关系到电子侦察系统的性能指标,其中脉冲重复间隔(P RI)估计是信号分选中最重要的一个环节.随着各种新体制雷达技术的应用以及电磁环境越来越复杂,电子侦察系统的截获概率严重下降,脉冲丢失率变得非常高,脉冲间的连续性被严重破坏,雷达辐射源的P RI特性显著下降,再...     

基于先验门限优化准则的探测阈值自适应选择

针对 2维测量和 4 -sigma确认门 ,把先验检测门限优化准则和修正 Riccati方程的解析近似表示相结合 ,得到了在瑞利起伏环境下使跟踪性能优化的信号探测阈值解析表示式 ,从而使在线求解自适应信号探测阈值能比较容易地实现。通过研究和仿真发现 :在滤波稳定阶段 ,本文给出的自适应信号检测门限方法的跟踪性能优于固定虚警率方法的跟踪性能 ;基于先验检测门限优化准则实现检测 -跟踪的联合优化要求信噪比要大于一定的门限 ,在瑞利起伏环境下 ,对 2维测量和 4 -sigma确认门 ,该门限为 1 .57     

飞机发动机零部件结构完整性的概率R6评定

从飞机发动机零部件的结构完整性问题出发,以概率 R6结构完整性评定为重点论述了结构完整性评定方法。结果表明 :运用概率 R6评定方法不仅能较准确地描述评定对象的结构完整性状态,而且可以定量地分析不同参数对结构完整性的影响,并据此制定出切实可行的结构完整性保障措施。同时针对飞机发动机零部件结构完整性评定中应着重解决的问题阐述了作者的观点     

基于可变减载率超速控制的双馈异步风机参与微电网调频研究

为了使双馈异步风机(DFIG)能够更好地参与微电网频率调节并减少有功控制成本,综合考虑风机向微电网输送有功功率和提供备用容量参与系统调频两方面因素,提出了变减载率超速控制法。计及风速出现概率,采用概率加权求和法,考虑减载成本、调频效益和调频恢复成本求解超速控制成本(COC),得到变减载率曲线。通过对一个含DFIG的微电网系统进行仿真分析,验证所提方法可有效改善微电网频率动态特性,减少风机有功控制成本,有利于微电网的稳定运行。     

固体推进剂推进及毁伤技术研究进展

固体推进剂推进与毁伤一体化技术,可以在战略战术临时更改而导致推进剂未燃尽的情况下,通过起爆固体火箭发动机内的余药,达到提高导弹毁伤效果的目标,具有拓展导弹的战略用途、充分发挥导弹性能和高效利用高附加值资源的意义。目前,受国外的技术封锁,固体推进剂推进与毁伤一体化技术尚有关键技术亟待突破。首先,基于固体推进剂点火后的反应增长过程,提出了固体推进剂在燃烧时可控向爆轰状态转换是实现推进与毁伤一体化技术的关键,其中燃烧转爆轰机理和燃烧性能控制是重要支撑技术。然后,进一步阐述了能量性能控制对固体推进剂推进及毁伤性能的重要作用。最后,提出了采用可控起爆或发动机-战斗部一体化实现固体推进剂推进与毁伤一体化的设想。未来应加强复合含能材料燃烧与爆轰可控转换机理、可控起爆原理及控制方法、发动机-战斗部结构及装药一体化等的研究,以支撑固体推进剂推进与毁伤一体化技术的发展。     

碰撞风险评估中的空间环境激励图方法

因航天器物理特征、空间环境扰动变化、预报技术和大气模型性能等既有不确定因素的存在,空间目标碰撞概率等与轨道预报相关的评估工作存在模糊度问题,无法准确描述碰撞风险水平。文章基于碰撞概率极值,简化气动力误差模型,量化计算轨道预报相关事务的边界;提出空间环境激励图和3σ区的概念,并给出具体实施方法以及空间碎片碰撞预警、空间物体陨落预报的计算示例。计算结果表明,该方法能较好应对轨道预报相关事务中的模糊度问题,可为相关航天工程实践和决策提供参考。