兵工学报

闫清东，刘博深，魏巍

2016, 37(4): 577-583. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.001

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在冲焊型高功率密度液力变矩器的设计过程中，需要考虑在油液非定常流动下叶片所受压力载荷脉动，以及在载荷脉动激励下结构的振动响应。采用基于动网格的流体-固体耦合方法，沿叶片入口至出口方向设定监测点，分析对应位置压力载荷脉动与叶轮振动时域特性，对载荷脉动进行频率转换并对叶轮模态进行频域分析。分析表明：涡轮叶片所受压力载荷脉动幅值最大处位于叶片入口与外环连接处；压力载荷脉动与叶片振动的幅值沿叶片入口到出口逐渐减弱，且随着速比升高载荷脉动幅值与叶片振动响应明显减弱；涡轮脉动峰值频率在叶轮第2阶与第3阶模态之间，随速比升高，压力载荷脉动频域幅值明显减弱。

基于综合评价函数的冷却风扇蜗壳多参数优化

骆清国，尹洪涛，宁兴兴

2016, 37(4): 584-590. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.002

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为提高冷却风扇蜗壳的综合性能，建立包含U型蜗壳半圆段半径R、蜗壳高度H、蜗壳半圆段圆心与叶轮中心的偏差（X、Y）、叶轮底面与蜗壳内壁的距离ZP等参数的蜗壳参数化计算流体力学模型。对初始模型进行了验证。建立蜗壳的综合评价模型，利用熵权法计算了综合评价函数中蜗壳体积、风扇功耗和1/风量等指标的权重。以综合评价函数为目标函数，采用响应面法对蜗壳进行了优化。研究结果表明：蜗壳半圆段半径R和蜗壳高度H是蜗壳综合评价函数的主要影响因素；随着R和H的增大，综合评价函数先减小、后增大；经过优化后，蜗壳综合评价函数值减小了23.43%，性能显著改善，证明该方法能够应用于冷却风扇蜗壳的优化设计。

综合传动装置换挡阀结构参数优化

晋碧瑄，翟涌，顾宏弢，张涛

2016, 37(4): 591-597. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.003

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为提高综合传动装置换挡阀的动态响应特性，对电液换挡控制回路中的换挡阀进行压力、流量特性分析，基于AMESim软件建立其动力学仿真模型。针对换挡阀阀芯直径、弹簧刚度和换挡阀阀口遮盖量这3个关键参数对换挡阀动态响应特性的影响进行了仿真分析。采用遗传算法，对影响换挡阀动态响应特性的结构参数包括弹簧刚度和阀口遮盖量进行优化。通过仿真模型和测试试验结果对比，证明经过优化后换挡阀的动态响应特性得到了改善，验证了此方法的可行性。

枪托连续冲击作用下的人体参数辨识

金鑫，周克栋，赫雷，黄雪鹰，张俊斌

2016, 37(4): 598-602. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.004

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针对枪托连续冲击作用下人体系统参数随时间变化的特点，提出了一种人体物理参数辨识方法。该方法通过正交化经验模态分解和Hilbert变换构建输入和输出信号的解析信号。通过推导含参数变量的解析信号方程并计算求解获得人体参数随时间的变化曲线。表面肌电实验结果证明了该方法的有效性。辨识结果表明，该方法获得的连续冲击作用下人体等效刚度和等效阻尼参数曲线与生物学知识相符，具有重要意义。

磁场抑制聚能射流颗粒翻转研究

马彬，黄正祥，祖旭东，肖强强，贾鑫

2016, 37(4): 603-611. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.005

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通过分析磁场与聚能射流的耦合作用过程，在断裂射流颗粒发生小角度翻转的情况下，建立了当有磁场存在时聚能射流颗粒的翻转运动方程。在此基础上，采用电磁场Ansoft Maxwell分析软件仿真的方法研究了翻转射流颗粒在磁场中所受力以及力矩特性，并对结果进行了实验验证。研究结果表明：聚能射流颗粒在强磁场中的翻转运动方程能较好地描述磁场对其翻转的抑制过程，数值模拟所得射流颗粒的受力以及力矩进一步反映磁场对翻转射流颗粒的抑制特性。实验结果验证了杵体在磁场的作用下，其翻转受到修正和抑制，最终其轴线基本与射流侵彻通道轴线一致。

射流偏心撞击对凝胶推进剂撞击雾化影响的实验研究

邓寒玉，封锋，武晓松，余兴飞，左英英

2016, 37(4): 612-620. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.006

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为研究射流偏心撞击对凝胶撞击雾化的影响，建立撞击雾化实验台，制备凝胶推进剂及其模拟液，对单股射流形态及不同偏心度下的撞击液膜和液滴尺寸分布进行测量。理论推导了偏心撞击下撞击液膜偏角，并与实验结果进行了对比。研究表明：随着喷射速度的增大，单股射流受到的扰动逐渐增大；在靠近喷注器出口处扰动有限，不同速度下的射流变形都很小；不同偏心度下液膜发展和破碎形式基本相同，当偏心度达到1.5/6时，液膜自撞击点开始出现了呈一定角度较为暗淡的区域，流量不对称性增强；随着偏心度的增大，液膜偏角逐渐增大，但与理论值相比偏小；偏心度的大小对撞击雾化的液滴尺寸分布影响较小，但偏心撞击的索特平均直径值比无偏心时小，并在0.5/6达到最小值。

带隔板装药的杆式射流成型试验及侵彻特性分析

杨丽，陈闯，张健，相升海

2016, 37(4): 621-626. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.007

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带隔板偏心的亚半球罩装药可形成杆式射流，为研究其成型及侵彻特性，以等质量原则设计了3种偏心的亚半球药型罩，开展杆式射流成型的X光试验及静破甲试验，对比不同变壁厚方式偏心亚半球罩杆式射流的成型形态及侵彻能力，找出了形成最佳杆式射流的药型罩变壁厚。研究结果表明，罩顶和罩口厚、中间薄形状形成杆式射流的杵体小，成型效果最佳，侵彻能力强，孔径均匀。通过理论研究杆式射流的成型参数，获得了杆式射流的速度和质量分布，罩顶和罩口部厚、中间薄形状药型罩形成杆式射流的质量较传统单锥罩提高22%，头部速度提高10%.

长杆弹撞击装甲陶瓷的界面击溃效应数值模拟

谈梦婷, 张先锋，何勇, 刘闯, 于溪, 郭磊

2016, 37(4): 627-634. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.008

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利用动力有限元软件AUTODYN模拟了长杆弹撞击装甲陶瓷的界面击溃效应及其影响因素。在验证计算模型、参数及算法可靠的基础上，模拟研究了长杆弹头部形状、盖板、陶瓷预应力等对界面击溃效应的影响规律。结果表明:平头、球形和锥形头部形状长杆弹界面击溃/侵彻转变速度有显著差异；增加盖板及对陶瓷施加预应力均可减小陶瓷的损伤破坏程度，提高陶瓷的界面击溃/侵彻转变速度，提高装甲陶瓷抗弹能力。利用动力有限元软件AUTODYN模拟了长杆弹撞击装甲陶瓷的界面击溃效应及其影响因素。在验证计算模型、参数及算法可靠的基础上，模拟研究了长杆弹头部形状、盖板、陶瓷预应力等对界面击溃效应的影响规律。结果表明:平头、球形和锥形头部形状长杆弹界面击溃/侵彻转变速度有显著差异；增加盖板及对陶瓷施加预应力均可减小陶瓷的损伤破坏程度，提高陶瓷的界面击溃/侵彻转变速度，提高装甲陶瓷抗弹能力。

基于支持向量机的无线电引信抗扫频式干扰研究

张彪，闫晓鹏，栗苹，李志强，池庆玺

2016, 37(4): 635-640. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.009

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扫频式干扰对无线电引信威胁很大，为此研究了支持向量机方法在无线电引信抗扫频式干扰中应用的可行性。以连续波多普勒无线电引信为例，从理论上分析扫频干扰信号作用下引信检波输出信号的频谱特征。提出一种基于傅里叶频谱的特征参量提取方法，并利用支持向量机对干扰信号与目标信号进行分类识别。识别实验结果表明，该方法可以获得很高的分类识别正确率，能够有效提高连续波多普勒无线电引信的抗扫频式干扰能力，将支持向量机应用于无线电引信抗干扰可以获得很好的效果。

光纤陀螺温度误差自适应神经模糊补偿方法

冯卡力，李安，覃方君，李峰

2016, 37(4): 641-647. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.010

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依据Shupe热致非互易性理论，研究光纤陀螺温度漂移产生机理，设计了-15 ℃～50 ℃温度范围内实验。将自适应神经模糊推理系统和分段建模思想相结合，以实测数据构建训练样本，建立光纤陀螺温度误差自适应神经模糊补偿模型。该模型解决了传统建模方法中模型适配性较差的问题，并有助于缩短陀螺进入稳态的时间。数据计算表明，用所建立的模型进行误差补偿后，温度漂移标准差降低了75.55%，补偿效果明显。

基于Hough变换和聚类的舰艇编队队形识别算法

张翼飞，董受全，毕开波

2016, 37(4): 648-655. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.011

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编队队形识别技术是反舰导弹武器系统目标识别领域中的一项重要研究内容，具有队形识别能力的反舰导弹可以有效增强对密集型舰艇编队当中重要目标的选择能力，进而直接提升导弹的命中概率和作战效能。基于Hough变换技术研究了一种舰艇编队队形识别算法，在无探测噪声影响时具有很好的识别率。当目标信息受污染较严重时，进一步采用了改进的K均值聚类算法对Hough变换后得到的积累矩阵局部峰值进行聚类处理，根据峰值聚类的结果准确提取出待识别队形的参数，从而有效抑制了探测噪声带来的不利影响。仿真结果表明，采用该算法可以正确识别出舰艇编队队形，在目标信息受污染较严重时也具有较好的识别效果，具有较好的鲁棒性。对该算法复杂度及目标指示误差对算法精度的影响进行了分析。

24-二硝基苯甲醚基高爆速熔铸炸药爆轰性能表征

李东伟，姜振明，张向荣，周霖

2016, 37(4): 656-660. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.012

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为了揭示2,4-二硝基苯甲醚 (DNAN)基不敏感熔铸炸药的爆轰特性，加快DNAN基熔铸炸药的应用，采用Fortran BKW代码计算了Octol炸药和不同组分DNAN基熔铸炸药的爆轰参数(爆速、爆压)。采用电测法、爆炸概率法和激光干涉测速技术分别对DNAN基配方DNAN 20/奥克托今80和Octol炸药的爆速、爆压、机械感度以及金属板驱动能力进行了试验测试。试验结果表明：该DNAN基炸药的爆速为8 436 m/s，爆压为31.23 GPa，爆轰性能优于Octol炸药；撞击感度为33%，摩擦感度为57%，机械感度低于Octol炸药；驱动金属板速度达到3 045 m/s，优于Octol炸药。该DNAN基高爆速熔铸炸药综合性能优于Octol炸药，可替代Octol炸药用于防空反导和大口径爆炸成型弹丸战斗部。

基于循环平稳度准则的多路雷达信号识别算法

王红卫, 范翔宇，陈游，杨远志

2016, 37(4): 661-669. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.013

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在日益复杂的电磁环境中分选识别出雷达信号，是电子对抗发挥功用的先决因素。关于雷达信号调制样式与信号参数的先验信息有限，难以为信号分选提供充足的情报支撑，且信号交叠严重制约着信号分选的效能。将上述需求转换为盲源分离问题,通过Givens变换构造高阶分离矩阵，将适用于两路信号的基于3阶循环量的循环平稳度（DCS）盲源分离算法拓展到适用于具有不同循环平稳频率的多路信号。通过理论推导证明了该方法的可行性，并推导出构造Givens矩阵参数确定的方法。利用循环平稳理论提取雷达信号在循环平稳域的特征，结合DCS分离准则进行仿真验证。仿真结果表明，该算法能够实现对多路雷达信号的有效分选。

表面润湿性对球体入水空泡形态的影响研究

孙钊，曹伟，王聪，魏英杰

2016, 37(4): 670-676. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.014

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基于Navier-Stokes方程，采用流体体积法多相流模型，并引入动网格技术，对不同表面润湿性球体的垂直入水问题开展了数值模拟研究。将球体垂直入水空泡形态的数值结果与实验结果进行对比，验证了数值结果的正确性。对不同润湿性球体的垂直入水空泡形态的研究结果表明，球体入水空泡形态主要有4种：完全无空泡、深闭合空泡、面闭合空泡以及类面闭合空泡。入水初期形成的液体薄层是影响随后产生空泡形态的关键因素。进一步分析表明，生成不同空泡形态的临界速度与球体的表面润湿性有密切关系，建立了描述入水空泡生成的临界速度与表面接触角关系的经验公式。

水下高速直线运动目标的双参考源航迹估计方法研究

王谦，侯宏，尹韶平，陈志菲

2016, 37(4): 677-683. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.015

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针对噪声源识别中水下近场高速直线运动目标的航迹估计问题，将双脉冲源方法扩展到三维空间中。该方法利用公垂线最小化，将基线定位方法估计的两个连续波脉冲参考源的定位结果投影到二维平面内，并结合已知的双参考源间距等信息构造航迹参数的目标函数，进而利用遗传算法估计三维空间内直线运动目标在各脉冲辐射时刻下的位置和航速。仿真结果表明，0 dB条件下当航向角和俯仰角均在\[-40°, 40°\]内时，其估计偏差均在3.8°以内，而正横距离和深度差的估计偏差在5.9 m以内。水库实验进一步验证了该方法的有效性。

一种水下静止平台对目标运动参数的联合估计方法

刘圣松，陈韶华，陈川

2016, 37(4): 684-689. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.016

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针对方位-频率目标运动分析在水下静止小平台上的应用，提出了一种基于方位- 频率测量的目标运动参数联合估计方法。该方法以最小二乘估计算法估计结果作为卡尔曼滤波估计算法的初值，解决了迭代初值对卡尔曼滤波估计算法的估计性能影响较大的问题，从而提高了算法的收敛速度和估计精度。湖试结果表明：该算法具有较好的估计性能，可以作为解决水下静止平台对目标被动定位问题的一种有效方案。

等温热处理对AM60-1Si合金半固态组织的影响

胡勇，饶丽，邹天平

2016, 37(4): 690-695. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.017

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采用半固态等温处理法研究保温温度和保温时间对AM60-1Si合金半固态组织的影响规律。研究结果表明： AM60-1Si合金的半固态组织经历了近球状晶粒的形成、晶粒的球化和球晶的长大过程；随着保温温度的增加和保温时间的延长，初生α-Mg固相颗粒的尺寸先减小、后增大；605 ℃时保温45 min可获得晶粒细小、分布均匀且球状的半固态组织；在等温处理的过程中，汉字状的Mg₂Si相变为近球状。

旋转超声滚压加工中的滚压力与滚压深度及表面形貌研究

赵建，王兵，刘战强

2016, 37(4): 696-704. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.018

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通过分析旋转超声滚压加工特点以及加工机理，确定旋转超声滚压加工过程的有效滚压时间，结合赫兹接触理论建立滚压力与滚压深度的关系模型。进行钛合金TC4旋转超声滚压加工实验，利用测力仪采集超声滚压过程中的滚压力，利用白光干涉仪观察加工表面形貌，使用光学显微镜观察垂直于工件表面方向的微观结构，从表面形貌和微观结构的角度分析滚压深度与滚压力的对应关系。实验研究结果表明，旋转超声滚压力与滚压深度存在线性比例关系，且模型预测结果与超声滚压加工试验测试结果吻合。将滚压力与工件表面形貌的关系转化为滚压深度与工件表面形貌的关系，建立滚压深度与工件表面形貌的对应关系，以指导加工参数中合理滚压深度的选择。

基于分层模型和鲁棒字典学习的背景差分炸点检测

计宏磊，杨清文，秦晓燕

2016, 37(4): 705-711. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.019

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针对背景差分炸点检测方法中背景模型难以更新背景估计和运算复杂等问题，提出一种分层模型下基于鲁棒字典学习的背景差分炸点检测方法。为提高运算效率,该方法对图像帧建立3层金字塔分层模型，在每层将图像帧分割为互不重叠块，逐层以图像块为单位通过改进的鲁棒字典学习方法进行背景估计，与当前图像帧作背景差分实现炸点检测。采用炮弹炸点图像序列对所提出的方法进行了实验验证。实验结果表明，与现有炮弹炸点检测方法相比，该方法在准确率、误检率和鲁棒性方面均具有优越性能。

电磁兼容电流探头传输阻抗温度误差修正方法

何洋，高万峰，张建伟，张春喜，李艳

2016, 37(4): 712-718. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.020

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为了解决外场电磁兼容性试验时环境温度影响电流探头测量精度的问题，通过温度变化对电流探头传输阻抗影响机理进行分析，得到了绕线电阻、分布电阻与分布电容等传输阻抗的主要参数与温度的关系。提出了一种电流探头传输阻抗温度误差的修正方法，并选取典型电流探头进行实验测试，获得了其传输阻抗随温度的变化规律和相对误差修正曲面。与标准实验室的实验结果进行比对，验证了该方法的正确性和有效性。结果表明，该方法能在确保测量精度的前提下，将电流探头的使用环境温度扩展到-40 ℃～50 ℃，减小了外场试验测试误差。

空间绳网二级发射模式动力学分析

高庆玉，唐乾刚，张青斌，丰志伟

2016, 37(4): 719-726. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.021

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借鉴降落伞“先拉出、后展开”思想，提出一种空间绳网二级发射模式，并建立了数值仿真模型。该发射模式将绳网拉出展开过程分解为拉出和展开两个步骤，进行分步控制，保证了绳网规则、有序地拉出，避免了绳网拉出展开过程中的缠绕、穿透和打结等问题。将数值仿真结果与地面试验数据进行对比，验证了该模型的有效性和可用性。空间绳网二级发射模式的提出与仿真模型的建立为空间绳网发射优化设计提供了一种参考途径。

基于多智能体遗传算法优化的航空电子设备状态组合预测

赵建忠，欧阳中辉，张磊，赵建印

2016, 37(4): 727-734. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.022

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针对传统单一预测方法预测航空电子设备状态的不足，提出了将隐马尔可夫模型（HMM）和最小二乘支持向量机（LS-SVM）相结合的组合预测方法。采用多智能体遗传算法（MAGA）对HMM参数进行训练优化，克服了Baum-Welch算法易陷入局部最优解的缺陷，并在HMM建模过程中引入状态条件概率，以降低不确定性因素造成的影响。采用MAGA估计LS-SVM模型参数，并在参数估计的过程中采用剪枝法实现LS-SVM的稀疏性，从而达到提高LS-SVM泛化性能的目的。在此基础上构建了航空电子设备状态组合预测模型。实例分析结果验证了组合预测模型在预测精度、计算速度和稳定性方面的优势。

海上补给高架索建模和仿真研究

李楠，韦灼彬，张世云，任爱娣

2016, 37(4): 735-743. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.023

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针对海上补给装备研制过程中尚无高架索模型可以使用的现状，将多体动力学理论引入高架索建模中，研究了绳索多刚体动力学模型、刚柔混合体动力学模型和多柔体动力学模型的建立方法。将3种绳索模型依次用来模拟高架索，并利用ADAMS软件对海上横向干货补给过程进行仿真计算。计算结果表明：3种高架索模型的速度、受力、角速度、转矩的变化趋势与高架索实际力学特性基本一致，绳索多体动力学模型可以模拟海上补给高架索；绳索多柔体动力学模型较其他两种绳索多体动力学模型更能反映出高架索的全部动力学特性。

基于均匀设计的单级多极矩电磁推进器结构参数优化

汪治全，王豫，严仲明，张晨然

2016, 37(4): 744-750. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.024

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相比传统的电磁推进系统，多极矩电磁推进器（MFEL）系统可调参数众多，而任何参数的变化都会影响系统效率。从等效电路出发，通过分析电枢的能量耦合公式，得出提高系统效率的有效方法。以驱动线圈单层匝数、层数、电枢厚度、驱动线圈与电枢间隙为变量因素，合理设置变量水平建立了均匀设计实验。分析实验结果数据，获得了结构参数最佳匹配对。结果表明，优化模型系统效率显著提高。分析比对各次仿真，得出MFEL主要结构参数合理设计方案。

一种求解火箭防空武器毁歼概率的简便方法

王保华，裴益轩，霍勇谋，荀盼盼

2016, 37(4): 751-755. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.025

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为了解决火箭防空武器对空中目标的毁伤能力计算问题，提出一种求解火箭防空武器毁歼概率的简便方法。在假设仅有火箭防空武器破片战斗部毁伤能力参数和射击精度参数的情况下，根据高炮预制破片弹对空中目标的毁伤机理，通过建立火箭弹破片对空中目标的毁伤能力模型，并把火箭弹破片杀伤弹幕尺寸转化为目标在高低和方位方向的附加尺寸，计算对目标的命中概率，建立火箭防空武器对空中目标的毁歼概率模型。以某火箭防空武器为例，计算该武器对空中目标的毁歼概率，验证该方法的可行性。

电子装备作战试验电磁环境的逼真性评估

柯宏发，张军奇，祝冀鲁，葛轩

2016, 37(4): 756-762. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.026

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针对电子装备作战试验中近实战电磁环境的构建问题，提出了电磁环境逼真性的矩阵型灰色关联评估模型。分析了与电磁环境相关的电子装备性能参数和效能指标以及电磁环境信号对电子装备的作用机理，构建了电磁环境逼真性评估的电磁功率密度谱和电磁信号密度二维指标空间，给出了电磁环境的矩阵表现形式。引入灰色系统理论，建立了基于矩阵型灰色关联分析的电磁环境逼真性评估模型。应用实例说明了该模型的有效性和可行性。

机载火炮对地攻击训练弹着点大范围探测激光靶

诸德放，彭京明，陈朋

2016, 37(4): 763-768. doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2016.04.027

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针对机载火炮对地攻击训练弹着点大范围探测需求，提出了基于宽波束、高重频脉冲激光测距技术的激光靶探测定位方法。提供了1种由4台激光探测器构成的开放式激光立靶在靶场的布设方案，建立了在空间坐标系中解算弹丸末端弹道参数的数学模型，给出了均值法和线性回归拟合法的定位误差修正。试验验证了这种激光靶探测及其数据处理的有效性，对于建立可在野外大范围内探测高速弹丸、客观评定训练成绩、安装和撤收方便的报靶系统提供了可行途径。

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