2020年, 第27卷, 第1期 刊出日期:2020-02-29 上一期   
专家讲坛
反临作战天海地一体化传感器资源调度的挑战与思考
邢清华,高嘉乐
航空兵器. 2020 (1):  1-8.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0251
摘要 ( 47 )   HTML ( 54 )   PDF(8168KB) ( 79 )  

着眼于未来临近空间高超声速目标即将形成战略威胁的发展趋势, 针对当前天海地一体化传感器资源协同调度问题进行研究。 首先, 对临近空间高超声速目标的运动特性、 电磁特性和红外特性进行分析, 并与其他类型导弹进行对比。 其次, 从搭载平台和工作方式两个角度对传感器探测跟踪能力进行分析。 最后, 总结并提出反临作战天海地一体化探测跟踪调度任务的难点及对策, 为未来构建多维多平台一体化传感器网络提供理论参考。

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航空武器技术
四旋翼飞行器飞行控制技术综述
姚博誉,路平,杨森,季近健
航空兵器. 2020 (1):  9-16.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0046
摘要 ( 34 )   HTML ( 9 )   PDF(5102KB) ( 18 )  

四旋翼飞行器是无人飞行器的代表之一, 因其成本低、 性能优越, 被广泛应用于军用和民用领域, 本文针对四旋翼飞行控制技术进行综述。 首先, 通过分析四旋翼飞行器的控制特性, 指出了飞行控制设计环节存在的难点。 结合飞行控制技术研究现状, 分析了几种常用控制方法的特点。 最后, 讨论了未来四旋翼飞行控制技术的发展趋势, 以求为相关领域研究人员提供参考。

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直升机载空空导弹关键技术研究
孙毓凯,孙斐,任宏光,胡一帆,魏靖彪
航空兵器. 2020 (1):  17-25.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0249
摘要 ( 29 )   HTML ( 8 )   PDF(8787KB) ( 72 )  

直升机载空空导弹对现代战争中争夺低空制空权及火力支援具有重要的意义, 近年来成为各国军备研制的重要领域。 本文对直升机载空空导弹的研制现状进行了介绍, 针对未来战争中直升机低空作战的性能需求, 分析了直升机载空空导弹发展的方向及其关键技术。

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基于交互多模型的粒子滤波导引头机动目标检测技术研究
王铮,韩宝玲
航空兵器. 2020 (1):  26-32.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0181
摘要 ( 19 )   HTML ( 4 )   PDF(6892KB) ( 34 )  

随着武器装备技术的发展, 有人机、 无人机等空中飞行器的机动能力大幅提升。 目标机动时, 由于目标过载未知, 其与导引头预置模型间的匹配性下降, 通常会导致导引头跟踪性能下降, 甚至丢失目标。 面对传统导引头目标跟踪算法对大机动目标适应性较差问题, 本文提出了一种基于距离-多普勒二维谱粒子滤波的交互多模型算法, 通过交互多模型引入多模态, 实时进行机动参数辨识, 提高模型匹配性, 结合粒子滤波弱小信号探测方面的优势提升导引头对大机动目标的适应性。 仿真结果表明: 基于交互多模型的粒子滤波算法明显改善了雷达导引头对大机动目标的检测跟踪性能, 改善了传统的粒子滤波算法对大过载机动的适应性, 具有较好工程应用价值。

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一种相位编码脉冲压缩V波段脉冲多普勒引信设计
张红旗,陈彬,李晓
航空兵器. 2020 (1):  33-38.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0128
摘要 ( 28 )   HTML ( 11 )   PDF(8631KB) ( 40 )  

为提高无线电引信的抗干扰能力, 本文提出一种V波段的相位编码脉冲压缩多普勒引信, 综合采用非大气窗口波段、 脉内脉间相位编码、 中频数字化、 脉冲压缩及频域处理等多项技术, 并详细介绍了各关键部分的实现方式, 并进行了初步的抗干扰性能分析。

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基于天空光偏振模式的导航姿态最优化解算方法
金仁成,谢林达,褚金奎,蔚彦昭,魏巍
航空兵器. 2020 (1):  39-45.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0043
摘要 ( 9 )   HTML ( 2 )   PDF(5778KB) ( 24 )  

针对传统导航系统自主性差、 抗电磁干扰能力弱的问题, 本文提出一种基于天空光偏振模式的仿生导航方案。 利用自主研发的偏振光传感器实现导航定向功能, 并结合惯性测量单元设计了一种导航姿态最优化解算方法。 现有的姿态最优化求解策略一般是采用步长固定的搜索算法, 但是其直接影响了运动状态下姿态估计的准确性, 为此本文采取动态步长搜索机制。 实验结果表明: 本文提出的算法能有效抑制陀螺仪漂移误差, 而且对高频噪声干扰有明显滤除效果, 表现出良好的静态性能; 同时, 本文提出的方法较常规算法具有更高的动态精度, 进一步提高了偏振光导航系统的稳定性与可靠性, 为无人机飞行控制提供更准确的参数信息。

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基于广义最小二乘法的空空导弹幅值滤波器设计方法
李良,李友年,陈星阳
航空兵器. 2020 (1):  46-51.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2018.0025
摘要 ( 11 )   HTML ( 1 )   PDF(3472KB) ( 23 )  

空空导弹在飞行的过程中, 由于弹体弹性模态时变特性而引起幅值滤波器参数无法预先精确设置, 导致滤波器滤波效果减弱。针对这一问题, 本文首先建立了空空导弹的纵向刚体和弹性体混合数学模型, 在此基础上, 借鉴最小二乘法在线估计弹性模态参数的方法, 提出了广义最小二乘法在线估计的改进措施, 解决了弹体弹性模态求解过程中由于扰动等因素带来的有色噪声干扰问题。同时, 在控制系统结构中引入振荡模态角频率反馈模块, 实时修正滤波器中心频率, 提高了滤波效果。通过六自由度仿真算例验证该方法的可行性。

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试验验证技术
速度欺骗干扰对空空导弹制导精度影响分析与仿真
张放,李栋,岳丽敏
航空兵器. 2020 (1):  52-57.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0065
摘要 ( 15 )   HTML ( 2 )   PDF(1285KB) ( 29 )  

在雷达主动制导空空导弹面临的干扰环境中, 速度欺骗干扰技术比较成熟, 是目前需要着力对付的一种干扰样式, 因此需要对干扰的实际影响进行仿真分析, 并以仿真结果为基础指导后续抗干扰算法的发展。 本文分析了速度欺骗干扰对空空导弹制导精度的影响, 并通过仿真验证了分析的有效性。 最后, 给出不同干扰样式对空空导弹制导精度影响程度的定量分析结果, 并提出后续技术发展的相关建议及该问题的可能解决思路。

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一种基于时空匹配权重的空情融合精度评估算法
吴晓朝,程英,汤云革
航空兵器. 2020 (1):  58-63.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2018.0072
摘要 ( 6 )   HTML ( 1 )   PDF(3176KB) ( 25 )  

精度指标是评估空情融合系统的重要指标之一, 但复杂环境下融合精度评估基准的确定是困难的。 本文提出一种针对空情融合系统的时空匹配权重评估算法, 通过雷达探测数据精度的高低建立权重优先级, 分析各雷达在融合过程中发挥主要作用的时域区间集合, 构建雷达精度时间累积量, 根据融合航迹积累时间自适应分配各雷达的精度权重, 结合雷达探测数据的精度计算出基准精度, 最后根据模糊评判的方法评估精度指标。 此方法适用于仿真或动态飞行等条件下的空情融合系统精度评估, 具有良好的适应性和可信性, 并通过仿真示例表明其有效性。

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速率稳定滚仰式导引头跟踪回路自抗扰控制器设计与仿真
王远飞,刘晓利,陈志华
航空兵器. 2020 (1):  64-70.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0015
摘要 ( 9 )   HTML ( 6 )   PDF(3403KB) ( 26 )  

构建了一种速率稳定滚仰式导引头的双通道数学模型。 对稳定回路采用速率陀螺反馈控制; 对位置跟踪回路分别采用PID控制与自抗扰控制理论设计了控制器。 通过仿真计算研究了控制器的动态性能、 跟踪精度以及对外界干扰的鲁棒性。 仿真结果表明:滚转通道对方波输入具有超调, 而俯仰通道没有超调; 自抗扰控制相比PI控制具有无超调、 更快的上升时间和抗外界干扰能力; 自抗扰控制器隔离度大约为PI控制器的1/30。 研究结果为常规小口径火箭弹的制导化改造提供了一种可用的技术方案。

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短波通信传播路径损耗分段预测方法
祝夢卿,朱秋明,张宁,王成华,王梅
航空兵器. 2020 (1):  71-75.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2018.0076
摘要 ( 9 )   HTML ( 2 )   PDF(2817KB) ( 22 )  

针对短波通信在不同通信距离具有完全不同的传播机制问题, 综合考虑短波信号受电离层反射、 地面吸收等环境因素的影响, 建立了一个包含传播损耗、 阴影衰落、 多径衰落和多径时延的短波分段信道模型。 在此基础上, 根据短波信号在天波段和地波段的传播特性, 分别研究了信道模型在相应传播距离内的传播损耗参数计算方法, 以及短波电台无法正常通信的盲区范围。 数值仿真结果表明, 本文损耗预测结果能够体现不同传播模式下的变化情况, 并与ITU实测结果基本吻合。 该结论可为短波通信系统性能评估、 抗干扰能力预测和通信方案优化等提供理论参考。

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基于AD9154和FPGA的高速复杂雷达信号波形的设计
黄云青,张佳琦,白森
航空兵器. 2020 (1):  76-80.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2018.0035
摘要 ( 7 )   HTML ( 2 )   PDF(10872KB) ( 24 )  

在现代复杂雷达系统中, 需要获得大带宽以及复杂的信号波形, 因此对AD/DA器件的采样率要求非常高。 基于JESD204B传输协议的高速AD/DA器件相较于传统LVDS协议的器件具有高采样率及高传输速率等优势, 可用于复杂雷达信号波形的产生。 本文以Xilinx公司的ZC706开发板搭载的Zynq7000 FPGA为主控芯片, 利用其高速串行接口与AD9154进行数据传输, 控制AD9154产生中心载频1.8 GHz, 跳频频点64个, 合成带宽512 MHz的脉间随机跳频雷达模拟信号及相应的本振信号, 用于算法仿真实验。

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综合基础技术
双轴旋转调制最优转位次序的设计方案
周兆丰,王新龙,蔡远文
航空兵器. 2020 (1):  81-88.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0018
摘要 ( 11 )   HTML ( 6 )   PDF(4870KB) ( 24 )  

旋转调制型捷联惯导系统是惯导系统新的发展方向, 可有效提高惯导系统的导航精度, 而转位次序的设计是旋转调制方案的关键。 为了解决传统转位次序设计方案存在局部最优的问题, 本文提出一种新的双轴全局最优转位次序设计方案。 在分析双轴旋转调制转动过程中的常值漂移、 标度因数及安装误差抵消原理的基础上, 进一步研究了安装误差与最优转位次序的关系并给出了设计依据。 基于此设计了一种最优八次序转位方案。 经过与传统的双轴八次序转位方案的仿真对比分析, 在设定条件下, 姿态、 速度及位置误差的振荡情况分别减小了约1/3, 1/2及1/3, 并且经度误差的发散速度也得到了改善。

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基于Netica的导弹故障诊断贝叶斯网络模型研究
何永昌,陈之光,王海锋,杨东升
航空兵器. 2020 (1):  89-95.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0027
摘要 ( 12 )   HTML ( 2 )   PDF(2982KB) ( 27 )  

针对传统导弹装备故障诊断方法效率低、 精确度差等问题, 提出了采用贝叶斯网络进行导弹测试故障诊断的方法。 本文首先对贝叶斯网络进行了概述, 然后对导弹模型故障分支进行了贝叶斯网络故障诊断精确推理。 进而采用故障树-贝叶斯网络转化法生成导弹典型故障贝叶斯网络模型, 并使用贝叶斯工具Netica对该模型进行了案例分析。 结果表明该方法可为导弹装备故障的快速定位提供依据, 为贝叶斯网络技术在导弹故障诊断领域的应用奠定基础。

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参数自适应教与学优化分数阶PID控制器设计
李飞,闵昌万,王颖,夏强,孙石杰,张鹏宇
航空兵器. 2020 (1):  96-102.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0104
摘要 ( 19 )   HTML ( 3 )   PDF(1290KB) ( 13 )  

本文针对分数阶PID控制器调节参数多、 人工调参难度较大的问题, 提出了参数自适应教与学优化分数阶PID控制器设计方法。 分数阶PID控制器参数寻优过程引入种群适应度方差表征种群的“聚集程度”, 将影响算法收敛速度和收敛精度的教学因子设计成种群适应度方差的函数, 使其在算法迭代过程中根据种群的“聚集程度”自适应调节算法收敛速度。 当种群聚集程度高时, 提高教学因子取小值的概率, 增强种群的多样性; 当种群聚集程度低时, 提高教学因子取大值的概率, 提高算法的收敛速度。 通过仿真验证, 本文提出的参数自适应分数阶PID控制器控制整数阶系统、 分数阶系统均可获得优良的控制效果, 与参考文献设计的控制器相比在动态性能上有显著提升, 参数自适应分数阶PID控制器较整数阶PID控制器在响应速度上提高69.8%, 超调量减少92.6%, 稳态误差减小32.4%。

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