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2008年 第29卷 第9期    刊出日期：2008-09-30

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论文

坦克排气流场与温度场的计算流体力学分析

毕小平，杨雨

2008, 29(9):  1025-1028.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.001

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建立了坦克排气流动与传热的计算流体力学( CFD)模型，应用FLUENT软件完成三维数值分析。对排气管出口截面的气体温度与压力进行了测试，分析值与测试值符合较好。通过CFD分析得到了坦克排气流场与温度场的详细分布特性和外界环境温度与风速对排气的影响。分析结果可以为坦克排气红外辐射特征的研究提供依据。

纳米Ｃu/CNＴs对AP/HTPB推进剂热分解与燃烧的催化研究

刘永，姜炜，刘建勋，王毅，刘冠鹏，李凤生

2008, 29(9):  1029-1033.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.002

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以碳纳米管为载体，采用液相还原沉积法制备了纳米Cu/CNTs复合催化剂，并用SEM、XRD和XPS对其结构和成分进行了表征。研究了纳米Cu/CNTs对AP/HTPB推进剂热分解和燃烧过程的催化作用，结果表明：纳米Cu/CNTs能显著降低AP] HTPB推进剂的热分解峰温，并使总表观分解热明显增大，且对AP/HTPB推进剂燃烧有良好的催化效果，能显著提高推进剂的燃速，降低压强指数。初步探讨了纳米Cu／CNTs催化AP] HTPB推进剂热分解和燃烧过程的作用机理。

溶剂一非溶剂法制备超细PYX的影响因素

王保国，陈亚芳，张景林

2008, 29(9):  1034-1038.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.003

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采用溶剂一非溶剂法制备出了平均粒径为1038.0 nm的超细PYX(2，6一二苦氨基一3，5．二硝基吡啶)，探讨了制备工艺条件和干燥方式对PYX粒径的影响。通过单因素和正交试验对影响PYX粒径的主要因素进行了研究，并就产品细化前后的能量输出和撞击感度进行了测试。用正交试验得到最佳工艺条件：炸药溶液浓度为0.08 g／mL，炸药溶液与非溶剂的温度差为70℃，搅拌速度为1 600 r／min，滴加速度为1.0 mL／min，干燥方式为真空冷冻干燥。试验结果表明，影响PYX粒径的因素大小的顺序为干燥方式、溶液浓度、温度差、搅拌速度、溶液滴加速度。而干燥方式在较大程度上浃定着产品的粒径和分布。PYX细化后的钢凹值提高了9.9%，特性落高提高到原料PYX的2.5倍。

数据加密标准密码系统差分功耗分析攻击

褚杰，赵强，丁国良，邓高明

2008, 29(9):  1039-1043.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.004

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为揭示密码系统运行时功耗所导致的信息泄漏，分析了静态CMOS门数据功耗相关性，介绍了以AT89C52单片机实现的数据加密标准(DES)密码系统为目标的差分功耗分析(DPA)攻击的设计与实现。提出了寄存器中静态CMOS门功耗模型，解释了DPA中选择函数D是如何将功耗曲线分入两个具有不同功耗特征的集合，使得由数据推断功耗和由功耗推断数据的思路更加清晰。DPA攻击获得了DES第16轮加密的48位子密钥。由此可知由于CMOS门数据功耗相关性，未加防护措施的DES密码系统终将难以抵御DPA的攻击。

基于目标过零特性与能量特性的声引信检测方法

刘科满，相敬林，侯铁双，陈韶华

2008, 29(9):  1044-1048.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.005

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利用目标出现引起的噪声波形单位时间过零点数均值与宽带能量的变化，提出了一种信号联合检测方法，用于被动声引信的微弱信号检测，以提高信号的检测性能。实验结果表明，提出方法较单纯的过零检测方法使信号增强5～8 dB，而较宽带能量检测方法能抑制噪声4—7 dB，算法运算量较小，在水中声引信系统具有良好的应用前景。

基于样本分割的快速高光谱图像异常检测支持向量数据描述方法

谌德荣，宫久路，陈乾，曹旭平

2008, 29(9):  1049-1053.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.006

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高光谱图像异常检测支持向量数据描述方法性能优越但存在计算量巨大的问题。提出快速高光谱图像异常检测支持向量数据描述方法，该算法通过样本分割有效降低求取支持向量的计算量。建立了求取支持向量的计算量与样本分割子集数量的数学模型，并给出样本分割子集数量的最优选取方法；提出目标窗与背景窗尺寸相同的优化分割方法，该方法目标窗每次移动只需更新50%的训练样本，有效地减少图像遍历时求取支持向量的计算量。对HYMAP图像的仿真结果表明：本文算法对不同尺寸的高光谱图像进行异常检测的计算时间均小于SVDD算法计算时间的10%.

基于遗传算法的图像水印优化嵌入技术研究

钟宁，何遵文，匡镜明

2008, 29(9):  1054-1058.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.007

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鲁棒性和不可见性是数字水印嵌入的两个主要指标，由于这两者是互相制约的，传统的水印算法很难在两者之间进行平衡。本文提出一种基于遗传算法的数字水印优化嵌入方案，其基本思想是算法中采用Arnold变换获取一个经过置乱的水印，然后在小波域内进行水印信息的嵌入和提取。采用遗传算法对水印的嵌入强度和Arnold置乱次数进行搜索，达到对水印的鲁棒性和不可见性的综合优化。实验结果表明，此方案在保证水印鲁棒性的同时，有效的降低了因水印嵌入对原始图像产生的影响，从而实现了水印的优化嵌入。

雷达低空目标俯仰角测量提取的最大似然估计算法应用

吕韶昱，占荣辉，万建伟

2008, 29(9):  1059-1062.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.008

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在单脉冲测角体制下，由于多径回波信号的干扰，极大地影响了雷达对低空目标俯仰角的测量，实时测量很难达到靶场外弹道测量的精度要求。为提高低空目标俯仰角的测量精度，应用最大似然估计算法从雷达系统实时存储下来的视频信号中提取低空目标俯仰角参数。计算结果显示，最大似然估计算法可以显著改善俯仰角测量精度，为靶场试验决策提供依据。

无线传感器网络可靠性建模研究

周强，牡毓青,熊华钢

2008, 29(9):  1063-1068.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.009

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针对无线传感器网络(WSN)系统规模大、易失效、分布式的特点，首先给出了WSN系统的网络模型和任务模型，建立了基于任务的WSN系统可靠性模型，实现了从单个任务的局部可靠性评价到系统全局可靠性评价方法，最后针对WSN的典型簇拓扑结构，给出了建模实例。该方法为WSN系统设计阶段所进行的任务级划分与拓扑结构的选择和优化提供依据和参考。

想定环境中对战术互联网性能评估方法的研究及实现

吴迪，何兆祥，赵小刚，殷福亮，李明

2008, 29(9):  1069-1073.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.010

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战术互联网不同于其它Ad hoc网络的根本特点是应用于战场环境当中，但目前对战术互联网性能的仿真评估方法却没有反映出战场特定的因素，如地形、战术行动等对其性能的影响。针对此问题采取想定作业的方法体现战场环境因素，使用了自主编写的战场指挥通信过程模拟软件TCSS，以FSR路由协议为例进行了仿真实验。测试结果表明，战场因素很大程度地影响了Adhoc网络路由协议的效率，实验数据为战术互联网系统的构建提供了重要的参考。

振动试验条件下徽光瞄准镜零位移机理分析

高有堂，邱亚峰，田思,常本康

2008, 29(9):  1074-1077.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.011

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为解决微光瞄准镜零位移走动量问题，给出了瞄准镜分划板调节结构。通过对分划板调节螺杆螺纹机构在振动试验载荷作用下的受力分析，具体在当量摩擦角ρ变化时对周向扭矩Tz的累加值计算，揭示了微光瞄准镜在振动试验载荷作。，用下零位移走动机理。应用本课题研究开发的CMETS005型计算机控制多环境试验微光瞄准镜瞄具检测系统进行实际测试，误差精度≤0.05mil，测量范围≥40 mil，测量数据可靠，为其它直视瞄具的生产提供了理论分析基础。

直接序列扩频通信系统中干扰样式的自动识别

杨小明，陶然

2008, 29(9):  1078-1082.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.012

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对通信系统所处的干扰环境进行分析，可以使通信双方针对不同的干扰选择正确的抗干扰措施。从接收信号中联合提取干扰的时域、频域和时频域特征，提出了一组鲁棒性强的特征参数，在不需要干扰先验知识的情况下对直接序列扩频通信中常用的干扰样式进行自动识别。仿真结果表明，本方法对各种干扰信号在不同干信比和信噪比情况下能获得较高的正确识别率。

导弹垂直发射系统柔性多体动力学建模与仿真

徐悦，田爱梅，张振鹏，陈小庆

2008, 29(9):  1083-1087.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.013

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基于有限元素法和修正的固定界面子结构模态综合法-Craig-Bampton法，在虚拟样机技术(VPT)仿真平台上建立舰载导弹垂直发射系统(VLS)的柔性多体动力学模型，进行了发射过程的动力学仿真，并和刚体模型的计算结果进行了对比。获取导弹发射阶段的弹道和姿态参量偏差，进行了弹体柔性变形对初始弹道特性和发射安全性影响的分析。

基于无迹卡尔曼滤波的巡航导弹地磁自主导航方法

旅桂国，周军，葛致磊

2008, 29(9):  1088-1093.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.014

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针对当前巡航导弹导航技术的不足，提出一种利用地磁场信息实现导航的方法。采用国际地磁参考场作为地磁场模型，以地磁场矢量和飞行高度值作为观测值，结合导弹的运动模型和地磁场模型，设计了无迹卡尔曼滤波算法。应用可观测矩阵和奇异值分解方法对导航系统的可观测性和可观测度做了详细分析。利用设计的导航滤波器对巡航导弹的位置和速度估计做了数学仿真。仿真结果表明了采用高阶地磁场模型比低阶地磁场模型具有更好的导航精度；同时观测噪声强度越小，则导航精度越高。该方法具有较好的滤波收敛性、稳定性和适中的导航精度，可用于巡航导弹初、中制导段的自主导航。

双三角形声学靶信息融合定位模型

孙书学，吕艳新，顾晓辉，黄正祥

2008, 29(9):  1094-1098.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.015

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采用建立的双三角形声学靶模型及信息融合算法，并根据检测到的激波信号仿真超音速弹丸着靶点坐标和速度。采用数据融合、试验标定等手段提高其测量精度。仿真结果表明，用该方法测量着靶坐标和速度具有较好效果，适合靶场射击训练等。

基于网络理论的固伴火箭发动机纤维缠绕壳体优化设计

胡宽，宋笔锋，常新龙，张琳

2008, 29(9):  1099-1103.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.016

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基于网络理论按爆破压强设计的纤维缠绕壳体基本方程，在结构、工艺等约束条件下，选取不同纤维材料，以壳体质量为目标，利用线性多步法和复合形法，优化设计纵向层平面缠绕、圆筒部分在环向缠绕的固体发动机纤维壳体的材料密度、纤维拉伸强度、缠绕角和极孔半径，并给出算例。计算表明，比强度是影响纤维壳体质量的最重要因素。

基于马尔可夫链的动态故障树分析方法

朱正福，李长福，何恩山，杨春华

2008, 29(9):  1104-1107.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.017

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对于状态较多的动态故障树(DFTA)转换为连续参数的马尔可夫链后，可以将状态转移图分解成若干条状态转移链，根据不同的链长，分别推导出概率计算公式。在应用时只要套用这些公式，然后将各条链的概率相加，便可得到DFTA的失效概率。对于给出的状态转移图，提出并证明了基于连续参数的马尔可夫链的DFTA分析的可靠性计算（解析求解）公式。与传统的方法相比，该方法可以避免直接求解微分方程的复杂运算，便于工程实际应用。

一类钢筋混凝土材料的动态力学性能研究

宁建国，卢静涵，姜芳，孙远翔

2008, 29(9):  1108-1113.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.018

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利用一级轻气炮对钢筋混凝土靶板进行冲击压缩实验研究，采用Lagrange分析方法对实验数据进行处理，得到流场中各力学量的分布规律。实验结果表明在配筋率较低的情况下，钢筋的加入对混凝土的动态压缩性能改善不明显。但是随着配筋比率的提高，钢筋混凝土的动态压缩强度及延性均有较明显的提高。因此认为钢筋混凝土的动态性能是钢筋的强化作用和其引入所带来的混凝土内部的初始损伤共同作用的结果。基于该实验现象和前人的工作，给出了钢筋混凝土的损伤型动态本构关系，理论预测曲线与实验结果吻合良好。

Bayes小子样分析在武器性能评估中的应用

刘君，李庆民，张志华

2008, 29(9):  1114-1117.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.019

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在武器性能评估中，需要大量的试验数据。在现场试验数据不足的情况下，考虑Bayes小子样分析方法，利用计算机进行仿真试验提供评估所需的数据。为避免评估中仿真试验数据“淹没”现场试验数据，通过合理考虑仿真系统的可信度，提出基于全概率思想的改进方法，在某新型水中兵器性能评估中的应用表明该方法具有较好的性质。

航空薄壁件铣削加工动态特性与实验分析

吴琼，张以都,张洪伟,赵晓慈

2008, 29(9):  1118-1122.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.020

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基于铣削力系数辨识实验，建立铣削力的数学模型。利用有限元动力学分析技术与铣削振动力学数学模型的结合，得到“一”字型薄壁件振幅响应公式和曲线，并对其进行扩展应用于复杂的航空薄壁件。依据主轴转速与工件的固有频率关系，编制出参数化动态特性分析程序，实现航空薄壁铣削参数的优化。

基于粗糙决策树模型的复杂设备智能故障诊断

张超， 马存宝，宋东，许家栋

2008, 29(9):  1123-1128.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.021

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提出一种粗糙决策树智能故障诊断方法。首先利用粗糙集理论构建故障诊断决策表；然后应用最小熵离散算法对特征数据进行离散；接着利用基于分辨矩阵的算法对决策表进行属性约简，并基于最大聚类比原则优选出最佳约简；最后利用C4.5算法构造出诊断决策树。并对实例进行故障诊断。结果表明：该方法不仅能有效地减少特征数据获取的工作量，而且能快速准确地实现故障识别，具有比粗糙集诊断法、粗糙决策诊断法和C4.5诊断法更强的工程实用性。

扰流柱几何构形对涡轮叶片尾缘换热影响的实验研究

刘阳，李祥立，杨卫华

2008, 29(9):  1129-1132.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.022

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为研究扰流柱几何构形对涡轮叶片尾缘对流换热特性影响规律，设计了4种不同几何结构的扰流柱，采用红外热像仪对不同形状和排列方式扰流柱对涡轮叶片尾缘气膜冷却特性进行实验研究，得到几何形状和吹风比对叶片尾缘气膜冷却对流换热特性的影响规律。结果表明：在吹风比较低时水滴形工绕流柱叶片尾缘冷却结构的对流换热特性最好，吹风比较大时圆柱形绕流柱叶片尾缘的对流换热特性最好，水滴形Ⅱ绕流柱叶片尾缘的冷却结构对流换热系数最小；并且在相同的叶片尾缘处，对流换热系数随吹风比的增大而增加。

实验技术与分析

贮氢合金燃烧剂与固体推进剂常用含能组分的相容性研究

刘晶如，罗运军

2008, 29(9):  1133-1136.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.023

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贮氢合金是一种能在晶体的空隙中大量贮存氢原子的功能材料，可以制成一种新型燃烧剂以作为固体推进剂的重要组分。利用差示扫描量热(DSC)法研究了贮氢合金燃烧剂与固体推进剂常用含能组分高氯酸铵( AP)、黑索今(RDX)、六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）、1/1-NG/DEGDN、硝化棉(NC)的相容性。结果表明，贮氢合金燃烧剂与这些含能组分均相容。

DBC-偶氮胂与铬（Ⅲ）显色反应研究

翟庆洲，焦德志

2008, 29(9):  1137-1140.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.024

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在pH 2.0的Clark-Lubs缓冲溶液中，DBC-偶氮胂与铬(Ⅲ)反应形成组成比为1:1的紫红色络合物。该络合物的最大吸收波长位于600 nm，方法表观摩尔吸光系数ε600 nm=1.87×l04 L．mol -1．Cm-l，Cr(Ⅲ)浓度在0～3 mg/L范围内遵守比耳定律。本法已成功地用于白菜样品中铬的测定，分析结果与对照法原子吸收光谱法结果相符。测定铬的加标回收率为98.0%～102%，13次测定相对标准偏差为1.6%～2.5%．

研究简报

光学瞄具出瞳直径、出瞳距离与放大率现代测试技术研究

杨瑞宁，安志勇，曹维国，向阳，刘立欣

2008, 29(9):  1141-1144.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.025

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针对光学瞄具出瞳直径、出瞳距离与放大率的现代测试要求，在分析原有传统的各种检测原理与方法的基础上，本系统采用了一种基于CCD摄像技术、精密机械技术、光学技术和计算机控制与图像处理技术的现代光学测试原理与方法。测试过程中采用CCD细分技术，提高了图像的分辨率和目标图像的定位精度。出瞳直径与出瞳距离测试精度达到0.01 mm，测试范围为1～100mm，放大率测试精度小于1%，而且大大减轻了疲劳强度。

L2有界不确定性鲁棒最优控制意义下的惯导初始对准

戴绍忠，汪渤

2008, 29(9):  1145-1148.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.026

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提出了一种L2有界不确定性鲁棒最优控制意义下的初始对准新方法。在初始对准中，以鲁棒最优控制理论为基础，引入辅助反馈控制量，改善了系统的动态特性，使初始对准过程加快。与传统的卡尔曼滤波相比较，水平失准角的估计精度相当，方位失准角的收敛速度大大加快，对准时间由300多秒减小到10 s以内，并且估计精度提高了一个数量级。

基于舒适性分析的舱室手操纵装置优化布局

王睿，庄达民

2008, 29(9):  1149-1152.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2008.09.027

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依据中国成年男性的人体测量数据和Lagrange方程建立上肢操作的动力学模型。结合NASA人体力量模型和实际座舱布局规范，对乘员上肢的操作活动进行模拟仿真。当给定作业负荷水平后可通过逆向动力学分析来计算上肢各关节的实际受力情况，依据设定的舒适性准则即可求出上肢的三维舒适操作域；当指定操纵杆的安装位置后可通过计算不同作业负荷下的关节力矩是否达到极值来求解最大操作力，三维舒适操作域应满足乘员驾驶所需的极限操纵力。研究结果可用于舱室操纵装置布局的工效分析与优化设计。