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火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 123-123.

摘要 (0)

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<正>《火炮发射与控制学报》是由中国兵工学会主办、西北机电工程研究所和中国兵工学会火炮专业委员会等承办的火炮专业综合性学术期刊。本刊为中文核心期刊和《中国学术期刊综合评价数据库》《中国科技论文统计与分析数据库》源期刊。本刊已被《中国学术期刊数据库》《中文科技期刊数据库（全文版）》《中国核心期刊（遴选）数据库》等数据库收录。

基于AHP-TOPSIS的控制电气机箱电磁防护方案评估方法

卢颖;高若琳;赵军朝;余继良;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 116-122.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202307016

摘要 (14)

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针对复杂电磁环境中控制电气机箱电磁防护方案评价准则多且评价指标繁杂的特征，提出了一种AHP与TOPSIS相结合的方法。分析了机箱可能产生电磁耦合或电磁干扰的要素，提出箱体面板、机箱材料、机箱内外交互、机箱加工工艺、机箱接地与搭接5个评价准则及与之相关的11个评价指标。使用层次分析法(AHP)确定各评价指标的权重，通过理想点排序法(TOPSIS)构造判断矩阵，结合各指标的权重建立加权评价模型，计算评价指标的理想解、负理想解及方案中指标与理想解、负理想解的欧几里德距离，通过相对贴近系数的计算进行设计方案排序，贴近系数最大为最优方案。通过具体案例的分析，证明了方法的可行性。

基于扩展状态观测器的链式自动弹仓广义预测控制

谢瑶;徐亚栋;鲁飞;周光祖;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 109-115.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202304012

摘要 (6)

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为了实现链式自动弹仓的位置跟踪问题，设计了一种将扩展状态观测器和广义预测控制相结合的新的控制策略。在连续时间广义预测控制算法的基础上，设计了广义预测位置控制器；通过扩展状态观测器对弹仓系统的多源扰动进行了估计，利用估计值对广义预测控制器进行了前馈校正，增强了控制器的抗干扰能力，确保了控制系统的稳定。分别在空载、半载和满载3种不同负载工况下对链式自动弹仓进行控制仿真和分析。结果表明：与PID控制相比，提出的控制策略对扰动力矩不敏感，具有更好的鲁棒性，且稳态误差更小，位置控制精度更高。

基于统一强度理论的自紧身管残余应力分析

佟海生;樊江涛;李强;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 101-108+115.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202304005

摘要 (28)

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基于统一强度理论，考虑材料拉压异性和鲍辛格效应的影响，采用双线性强化材料模型对身管进行自紧分析，推导了身管加载应力、卸载应力、残余应力及工作应力的解析解，得到了弹塑性交界面半径、反向屈服半径的计算公式，提出了最佳自紧度和自紧压力的计算方法，通过与实验数据进行对比，验证了本文理论解的正确性，分析了材料拉压强度比、中间应力系数等参数对身管残余应力、弹塑性交界面半径、反向屈服半径和最佳自紧压力的影响。结果表明，反向屈服半径、弹塑性交界面半径、弹塑性交界面处残余应力与材料拉压强度比成正比，与中间应力系数成反比；最佳自紧压力与材料拉压强度比成反比，与中间应力系数成正比。

一级气体炮发射开启特性分析及试验测试验证

张浩;陈万华;张代贤;马国鹭;廖国柔;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 97-100+115.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202301006

摘要 (14)

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为了研究一级气体炮内弹道发射开启特性，考虑内腔室各联通状态，建立了基于结构参数的内弹道和开启特性的描述方程，仿真分析了一级气体炮自励式开启特性，获得了高压气室、排气室、阻尼腔、缓冲腔和弹后腔的开启过程中位移时间瞬态特性，弹体发射加速规律，明确了弹体发射自励式开启阀的开启条件，并构建了口径为50mm的一级气体炮发射平台，测试结果表明：试验结果相对于仿真计算最大偏差小于3%,验证了基于内腔室结构参数的描述方程的适应性和准确性，为基于发射参数设计气体炮内腔室各结构参数提供了可靠的数理描述方程。

弹箭尾翼气动减阻方法研究

杨宝清;张龙;姚新涛;肖阳;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 89-96.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202303002

摘要 (3)

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为了增大尾翼弹弹道射程和打击范围，利用气动仿真与外弹道仿真计算相结合，分析了尾翼后掠角和斜切角对气动特性和弹道特性的影响。针对某六尾尾翼弹，利用气动仿真分析了后掠角和尾翼斜切角对阻力、升力、静稳定性和弹道特性的影响。仿真结果表明，尾翼产生的阻力占比较大，在一定范围内加大尾翼后掠角可有效减阻。当尾翼斜切角较小时，增大后掠角提高升力和静稳定性；当尾翼斜切角较大时，增大后掠角不一定可以提高升力和静稳定性。综合设计尾翼斜切角和后掠角以达到减阻效果时，需考虑尾翼前缘面积和迎风面与来流夹角。算例结果表明：40°尾翼后掠角和10°尾翼斜切角组合优化的条件下，阻力减小到原来的60%,最大射高提高了30%,射程提高了40%。

轨道炮发射过程中电火工品的可靠性评估

曹根荣;乔志明;梁春燕;向红军;吕庆敖;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 82-88+96.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202304015

摘要 (11)

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电磁轨道炮发射时会在膛内激发强脉冲磁场，从而与引信内部的电火工品产生能量耦合，影响轨道炮弹药的作用可靠性。针对轨道炮电火工品所处位置的磁场环境表征，应用有限元法对轨道炮发射全过程进行了仿真模拟，明确了弹丸引信区域磁场的时空分布特性，突出了发射组件出膛瞬间这一特殊事件所引起的极端磁场变化。然后开展了电火工品与强脉冲磁场环境的耦合效应研究，研究了电火工品壳体、桥区薄膜等实际几何特征对强脉冲磁场的衰减特性，分析了不同脚线布置方式下弹丸电火工品换能元的电热响应特征，并以该型电火工品的最小点火能量与桥区熔点为标准对其作用可靠性进行了评估。研究结果表明轨道炮发射典型参数下电火工品具有较高安全性。分析结果可为电磁轨道炮弹药引信的设计与可靠性评估提供参考。

基于高电负荷直线电机的电磁输弹技术研究

郭威;张鹏军;高亚军;靳威;巩照辉;于云峰;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 76-81.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202306003

摘要 (13)

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为实现大口径火炮输弹机构的轻量化和小型化，根据惯性输弹工作原理，采用以直线电机为核心的电磁输弹方式进行弹丸装填。针对短时间歇式的输弹工作特点，开展适用于输弹的高电负荷直线电机设计，以降低输弹机构的质量和体积。基于虚拟样机仿真建立电磁输弹机构动力学模型，并结合电机参数进行输弹动力学仿真，结果表明，在最大射角下以直线电机为核心的电磁输弹机构可使弹丸具备可靠的卡膛速度，且相比于常规电负荷输弹机构，高电负荷输弹机构的质量降低了58.9%,体积降低了53.6%。基于高电负荷直线电机的电磁输弹方式可为输弹机构轻量化和小型化设计提供参考。

单级旋转倒立摆系统辨识与随动稳定控制方法研究

周金阳;刘妙;雷昱;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 70-75+81.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202303004

摘要 (11)

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针对单级旋转倒立摆系统参数辨识和随动稳定控制问题，首先建立倒立摆在不受外力控制，摆杆自然下垂的顺摆模型，基于顺摆模型采用快速傅里叶变换方法对系统参数进行辨识；然后推导顺摆模型与倒摆模型之间的关系，进一步得到倒立摆的倒摆模型；根据辨识出的倒摆模型，采用线性二次型控制器对其进行稳定控制，并进行了数值仿真与实物实验验证。研究结果表明，通过辨识得到的系统模型更加精确，对比直接测量参数得到的系统模型，控制效果更好，且能对随动输入指令进行更优的跟随。该方法可以有效避免量测误差，提高模型的准确性，为火炮随动稳定控制提供参考。

基于FLUENT仿真的火炮抽气装置效能计算研究

马秋生;司志桧;刘飞飞;张瑞;王珂;徐娜;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 65-69+81.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202303030

摘要 (20)

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抽气装置的可靠性直接影响到炮手的工作环境及人身安全。为了研究抽气装置排气的可靠性，以某型105mm火炮为研究对象，提出一种利用CFD方法计算抽气装置抽气效率的方法，借助FLUENT仿真软件，采用标准k-ε湍流模型，对考虑开闩过程的三维抽气装置排气过程进行仿真。仿真过程对抽气装置储气室压力、抽气速度及抽气质量流率进行实时监测。仿真云图能较好的显示出抽气装置排气过程的射流发展过程。监测结果表明：仿真监测的储气室压力曲线和实验获得的储气室压力曲线在储气室排气阶段曲线变化规律基本一致，仿真曲线符合实际物理规律，也说明了仿真模型的可行性。计算结果显示：抽气效率符合设计要求，抽气装置工作是可靠的。该计算方法对抽气装置的优化设计及火炮设计具有一定的理论指导意义。

无人机蜂群技术发展研究

费陈;赵亮;孙许可;卢野;张帆;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 54-64.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202306004

摘要 (17)

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随着人工智能技术的不断发展，无人机蜂群在现代化战争中展现出巨大的作战效能和应用潜力。围绕无人机蜂群技术研究，介绍了国内外无人机蜂群的研究现状，从战略决策和战术执行两个角度构建海陆空无人机蜂群作战体系；同时，分析在该体系下无人机蜂群遂行的侦察监视、通信中继、信息对抗等6种职能任务。基于此，进一步深度剖析支撑三域作战的蜂群控制、网络通信等关键技术，对我国无人机蜂群在抗干扰、无人机反制等技术上的不足之处进行探讨，为未来无人机蜂群技术发展指明研究方向。

基于AHP-FCE的舰炮装备维修保障能力评估

梁伟阁;李池;赵洋;赵磊;孙世岩;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 48-53.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202303023

摘要 (3)

可视化

良好的维修保障能力是舰炮装备保持战斗力的前提，不同单位的维修保障能力存在一定的差异，为了合理反映不同指标因素对于维修保障能力的影响，评估不同单位在装备维修保障过程中的维修能力，运用德尔菲法结合专家意见构建装备基地级修理情况下的各保障单位维修能力评价体系，运用层次分析法(AHP)确定各指标因素权重，运用模糊综合评价法(FCE)对各保障单位的维修能力进行综合评价。案例分析结果表明该方法思路清晰，计算简便，评价方法客观有效；对于检验不同维修保障单位的能力、指导军民融合维修保障体系建设，客观与科学选择维修保障单位具有重要意义。

基于目标运动方程的引导函数模型

王旭明;张鹏飞;袁毓雯;宁远钊;彭沛;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 40-47.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202301003

摘要 (7)

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在大惯量武器系统的跟踪瞄准及其系统性能试验中，火控系统的引导控制对实现平稳调炮起到了重要作用。分析了传统引导函数具有形式多样、计算复杂的局限性，提出了一种新的引导函数模型，模型以带参数的多项式为基础，引入了系统姿态角函数、目标运动角函数和引导时间，要求模型的角位置、角速度和角加速度在引导起始时刻与系统姿态角无衔接突变、在引导结束时刻与目标运动角无衔接突变，并以此为条件求解出了模型参数，确定了引导函数形式。通过仿真给出了角度静态调转、目标跟踪、目标动态切换和正弦周期运动四种不同引导需求下的引导效果，仿真结果表明，引导函数的信号很好地实现了角位置、角速度和角加速度的平稳衔接，为大惯量武器系统跟踪瞄准及性能试验时的引导控制提供了有效方法。

内弹道加速度信号误差优化方法研究

董浩森;边瑞卿;张永杰;康良伟;胡宇;李凯;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 32-39+53.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202305008

摘要 (7)

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在使用弹载存储式加速度传感器系统进行火炮内弹道的运动参数获取时，由于其内部电源纹波与传感器自身所携带干扰等原因，采集到的加速度信号携带多种噪声，导致加速度解算误差变大。为了减小加速度的解算误差，提出了基于改进自适应噪声的完备集成经验模态分解(ICEEMDAN)的加速度信号处理方法，并根据Spearman相关系数与模糊熵值的综合评价方式对模态分量进行降噪处理，使用处理后的模态分量进行加速度信号重构。对重构前后的加速度信号进行时频域分析和多种算法滤波效果对比，结果表明，信号中的噪声被有效滤除，相对于数字滤波、平滑滤波、EMD等算法，ICEEMDAN算法处理后的加速度信号的信噪比有明显提高；处理后的加速度信号解算的平均相对误差率为2.67%,相比于直接对原始信号速度解算，平均相对误差率减小了9.43%。因此在对内弹道加速度信号进行解算时，使用ICEEMDAN算法进行信号处理可以有效降低积分解算误差。

基于小波变换的后坐过程时-能密度分析

张泽健;张鹏军;秦学;赵洪运;巩照辉;张景坤;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 26-31.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202307010

摘要 (13)

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火炮发射后坐力是一种瞬态、非平稳、非周期性的高频信号，发射时的后坐冲击直接影响射击精度和平台的适装性。针对传统分析中后坐力峰值信号的提取不足以反映后坐过程中的频域和能量特征等问题，对测试的后坐力信号进行小波包分解，根据频带对各层信号进行重构，获得信号在不同频带内的随时间的能量分布情况。测试分析表明，测试对象的后坐能量主要集中在低频段，80.48%后坐能量集中在0～19.53Hz,后坐力的峰值持续时间是后坐过程的3.27%,且在峰值时间内产生的冲量仅占总冲量的1.64%。结果表明，利用基于小波变换的时-能密度分析法对后坐力信号的时域、频域特性分别进行分析，可为后坐过程评估提供新途径，也可为后坐振动抑制提供借鉴。

双无人机对地快速移动目标跟踪的构型设计与控制方法

杨璇;尹栋;王惠方;陈浩;张轩;张伟杰;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 18-25.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202308005

摘要 (22)

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为实现对地面快速移动目标的探测跟踪，基于无人机侦察载荷的误差模型，设计了双无人机编队跟踪目标的构型与跟踪控制律。面向持续跟踪的典型应用场景，设计了基于Leader-Follower的双机编队构型，并基于相机误差模型建立了双无人机探测叠加区域的误差分布模型，以此确定了目标与无人机编队的位置关系。之后，基于无人机与目标的视觉关系定义长机的矢量前置角和与目标之间的距离为跟踪误差，设计了基于李雅普诺夫方法的跟踪控制律，并证明跟踪控制的渐近稳定性。设计了僚机相对于长机的编队控制律，以保持双机平行编队的构型。仿真结果表明，目标机动运动时，双无人机系统能够在较短时间内收敛，实现对目标的持续稳定跟踪。

基于摩擦补偿的链式弹仓自适应滑模控制

白鹏尧;陈龙淼;王波;佟明昊;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 12-17.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202305002

摘要 (11)

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针对链式弹仓精确到位控制中出现抖振与收敛速度慢等问题，提出了一种基于摩擦补偿的自适应非线性滑模控制(ANLSMC)方法。该控制方法引入LuGre动态摩擦模型用于补偿弹仓模型，使得弹仓模型更加贴近于真实工作环境。将传统线性滑模函数改进为非线性滑模函数，与自适应算法相结合，提高了系统鲁棒性，加快收敛速度，有效削减抖振。根据仿真结果表明，提出的摩擦补偿的自适应非线性滑模控制(ANLSMC)方法使弹仓跟踪轨迹误差减小，相比于线性滑模自适应控制方法其有效削减抖振，具有较快的收敛速度。

火炮身管疲劳断裂试验和数值模拟研究

吴斌;郑靖;司东亚;罗天放;邹志强;白雪莲;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 5-11.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202304021

摘要 (14)

可视化

烧蚀磨损和疲劳是影响火炮身管寿命的主要因素，前者使内膛表面产生了随机的烧蚀坑或微裂纹，形成了大量的应力集中区，在疲劳作用下，微裂纹沿身管径向由内向外扩展形成宏观裂纹，一旦其深度达到临界值，继续发射则可能导致身管断裂。针对身管疲劳断裂问题，根据火炮发射过程中载荷作用特点，自主设计了液压冲击疲劳试验装置，在实验室条件下再现了身管服役条件下的疲劳断裂现象。试验结果表明：冲击载荷作用下，身管疲劳断口包括裂纹源、扩展区和瞬断区3个部分，扩展区呈现典型的“海滩条纹”特征；身管外壁面周向应变的演化规律与裂纹的扩展速率变化规律之间存在内在的映射关系，从而可为身管健康监测、发射安全性评估提供新的技术手段。数值模拟采用J-C方程描述炮钢材料的动态本构关系，将材料的应变率效应纳入仿真计算过程中，模拟结果与试验结果之间具有较好的一致性。

好书推荐

火炮发射与控制学报. 2024, 0(2): 2-2.

摘要 (3)

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<正>《中远程压制火炮射击精度理论》内容简介本书较系统地介绍了中远程压制火炮发射无控弹药的射击精度理论和方法,其中包括射击精度的基本概念,运动耦合内弹道方程,火炮刚柔耦合动力学建模分析,弹丸膛内运动微分方程,弹带热弹塑性动力学建模,不确定性参数建模,弹丸膛内运动精度分析,弹丸空中飞行精度分析,火炮射击精度估算分析等。

大口径火炮发射噪声场数值仿真与实验研究

蒋晟;阮文俊;孙雪明;刘建功;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(1): 115-120.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202303027

摘要 (9)

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大口径火炮发射时产生的炮口冲击波会对炮手区域内设备及人员造成损伤。为研究大口径火炮发射时噪声场分布规律，基于有限体积法，采用SSTk-ω模型，根据某火炮实体模型建立了火炮计算区域三维仿真模型，利用动网格技术计算得到了不同内弹道参数下炮手区域超压随时间的变化规律，并与实验进行对照确认了计算的可靠性。计算结果表明，高压高速燃气从侧孔及炮口流出后不断发展，在火炮周围形成了带有周期性的压力膨胀波并对炮手区域产生影响；在总体噪声分布规律上，炮手区域内噪声集中于火炮模型对称面及地面附近；同时由于内弹道参数差异，整体的噪声水平随装药量增大而上升。计算结果为分析内弹道参数与炮手区域噪声分布规律的内在关系提供了有效参考。

基于COMSOL的电磁发射一体化弹丸动力学分析

裴畅贵;刘国志;金寅翔;原泽坤;王大为;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(1): 106-114.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202305005

摘要 (17)

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为了实现高效、精确的电磁发射一体化弹丸效果，深入理解一体化弹丸在电磁场中的动态响应和运动特性，通过采用基于COMSOL的电磁场仿真模拟方法，结合理论推导和数值计算，对电磁发射一体化弹丸的动力学行为进行了系统的研究。建立了有限元模型，对弹丸在电磁场中的受力情况进行了描述和分析；利用COMSOL软件进行仿真，得到了弹丸在电磁发射过程中的速度和位置等关键参数；并得到相关的磁场特性。通过对仿真结果进行分析，深入了解弹丸在电磁场中的运动轨迹和磁场特性，进一步揭示其运动特性和响应机制，为电磁发射技术的进一步发展提供重要的参考和指导。

自行加榴炮系统反应时间优化研究

冯颖龙;王振明;王屹华;许耀峰;王晓冬;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(1): 101-105.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202210019

摘要 (8)

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武器系统反应时间是反映武器装备自动化水平和火力反应能力的重要战技指标。针对某大口径自行加榴炮系统反应时间过长、作战效率较低、无法适应现代战场需求的问题，推导了操瞄解算模型，按照操瞄解算模型自动调炮，研究了操瞄调炮与弹药装填机构动作的特点和时长，设计分步并行的方法，优化了调炮动作与装填动作的联动过程，并进行试验对比分析。试验结果表明，相较于传统方法，优化后的方法使得该型自行加榴炮的平均系统反应时间减少了7.02s,系统反应速度提高了32.3%,使之可以快速、高效地完成规定的战术动作，明显提升其战场生存能力和作战效率。

3D激光雷达测量调炮精度的检测方法与精度分析

唐卫;李冬一;刘榆华;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(1): 97-100+105.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202301005

摘要 (6)

可视化

火炮武器装备调炮精度直接影响武器系统射击精度。基于3D激光雷达工作原理，结合火炮武器装备调炮工作过程，将3D激光雷达扫描测量空间点三维坐标的测量原理应用于火炮调炮精度检测，提出一种针对火炮调炮精度的检测方法。通过测量模型搭建，使用3D激光雷达扫描火炮身管(或火箭炮定向管)上能代表其轴线方向上的两个工具球，测量得到代表火炮身管轴线方向的两个工具球球心的三维坐标，进而解算出调炮后火炮身管轴线的方向角度和高低角度变化量；并开展测量精度分析和实验验证。该测量方法不仅具有测量精度高、测量简便的特点，还可以提高测量的自动化程度。

基于ATSMC的破障武器随动系统控制研究

肖顺志;高强;侯远龙;符伟鹏;闫智聪;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(1): 89-96.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202303018

摘要 (4)

可视化

针对电动缸驱动的车载破障武器随动系统控制问题，提出了一种基于指数收敛的干扰观测器和反正切滑模控制器的方法。研究了电动缸传动时系统具有的非线性增益，推导了电动缸机构的变传动比和变负载力矩的公式。为了对随动系统进行位置和速度控制，根据多项式Terminal滑模控制器的思想，采用等效趋近律的方法，设计了反正切Terminal滑模控制器(ATSMC),其具有全局鲁棒性和有限时间可达的能力；为了对系统内部的不确定性和外部扰动进行观测和补偿，设计了一种基于指数收敛的干扰观测器。对控制系统进行仿真，结果表明，ATSMC具有更好的鲁棒性，提高了随动系统控制精度，缩短了响应时间；基于指数收敛的干扰观测器能较好地补偿系统运行中产生的各种扰动，降低了系统稳态误差。

基于GQFD的装备综合保障能力需求分析

邱雄飞;张桦;李明雨;赵润泽;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(1): 84-88+96.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202302013

摘要 (4)

可视化

针对当前部队装备综合保障能力无法很好适应部队快速发展需要，为解决在分析过程中存在主观因素较多、需求指标标准模糊以及可靠性不强等问题，运用一种基于灰关联分析的质量功能展开(GQFD)方法。通过构建装备综合保障能力需求分析质量屋模型，引入灰关联分析法，概述了GQFD的分析过程以及求解步骤，并通过实例应用分析，计算得到了以协同配合能力为最重要需求的装备综合保障能力需求重要度排序。与其他方法相比，该分析结果符合现阶段我军装备保障发展规律，验证了该方法的可行性和有效性，同时也对装备综合保障力量在下一步规划发展过程中应重点满足的需求提供了有效参考，从而提升装备综合保障效益。

垂直弹射系统中缓冲及反后坐效应的建模方法

高帆;王汉平;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(1): 76-83.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202302014

摘要 (2)

可视化

针对垂直弹射过程中，由缓冲以及弹射后坐引发的对发射性能与阵地产生的负面影响问题，从缓冲吸能角度，提出按缓冲器的塑性应变能-压缩量关系曲线拟合并求导解算缓冲力-压缩量关系模型的方法，有效规避了缓冲力波动所造成的拟合漂移问题，并据此构造了模拟缓冲器的线弹性-塑性弹簧模型；依据弹射试验数据，反演了反后坐效应的动态数据，据此构造了模拟反后坐效应的非线性粘弹性-塑性弹簧模型；通过力元、状态变量及牛顿迭代法的有机结合，在动力学模型中实现了上述二模型的高效解算。仿真结果表明：两模型计算稳定高效且缓冲特性与有限元仿真结果高度吻合、反后坐效应和试验数据符合良好，这验证了数据处理方法的有效性和建模方法的可信性，为后续含缓冲和反后坐效应的弹射动力学仿真提供了一种稳定而又可信的建模思路。

一种改进滤波算法及其在目标跟踪中的应用研究

邱照原;倪龙强;姚桐;杨蕴萌;江腾耀;耿晓虎;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(1): 70-75+83.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202306008

摘要 (8)

可视化

针对无迹卡尔曼滤波算法在滤波迭代过程中可能存在状态协方差矩阵非正定情况，导致跟踪误差较大甚至滤波易发散等问题，对无迹卡尔曼滤波算法进行了改进设计。在滤波迭代过程中对状态协方差矩阵进行QR分解和Cholesky分解，通过分解后的协方差平方根矩阵来进行滤波迭代，从而保证状态协方差矩阵的正定性，并利用加权最小二乘法进行量测数据同步融合。为验证改进算法的有效性，设计了雷达红外联合跟踪系统数据融合仿真测试实验，并与传统无迹卡尔曼滤波算法进行了比较。仿真实验结果表明：改进算法能够有效抑制跟踪误差、提升目标跟踪系统的鲁棒性，可应用于防空武器系统多传感器航迹信息融合系统设计。

钛合金与碳纤维复合身管在无后坐力炮中的应用分析

孙向东;谢鑫;戴泓源;王佳;闫旭;冯茂林;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(1): 64-69.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202302003

摘要 (3)

可视化

为满足现代装备轻量化要求，以无后坐力炮的钛合金与碳纤维复合身管为研究对象，采用静态水压试验方法测得变形率，分别与理论计算、数值模拟计算的变形率进行符合性验证，得到实测变形率与理论计算变形率误差在±5%以内，实测变形率与模拟计算变形率误差在±6%以内，变形率误差在可接受范围。对碳纤维复合材料身管进行水压爆破试验，结果表明：碳纤维T700和M46的安全应力和变形率分别为1.8744GPa、1.18%和1.4659GPa、0.6%,在该试验数据的基础上，使用实炮进行射击试验，测得的最大变形率为0.19%,该变形率小于0.6%,从工程应用角度考虑，钛合金内衬外缠碳纤维复合材料能够满足身管轻量化应用要求。

基于频域分析的PMSM双闭环PI控制器整定方法

江腾耀;李伟;朱超;王伟伟;杨蕴萌;邱照原;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(1): 54-63.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202211025

摘要 (12)

可视化

以永磁同步电机(PMSM)双闭环调速系统为对象，在对其数学模型进行合理简化的基础上，综合考虑了逆变器开关周期、电流和速度滤波等环节的影响，给出了一种在频域进行PI控制器参数设计的整定方法。通过建立双环的数学模型，得到关于开环频域特征量的解析式，根据电流环在中低频段的特性以及转速环中阻尼系数难以精确测定的问题，分析推导了电流环和转速环PI参数简化设计的方法。利用工程经验将闭环时域指标转化开环频域特征量，并结合各类约束条件合理界定其取值范围，由此得到的PI控制器可以兼顾快速性和稳态跟踪能力。仿真和实物实验验证了整定方法的可行性，该方法确立了双环控制器参数与其对应的开环截止频率和相位裕度的解析式，并明确了开环频域特征量与闭环时域指标的关系，具有较强的工程参考和应用价值。

面向特种底盘的数字孪生混合诊断系统建模技术及应用

周子璇;张鑫;康总宽;胡友民;

火炮发射与控制学报. 2024, 0(1): 46-53.

https://doi.org/10.19323/j.issn.1673-6524.202302012

摘要 (15)

可视化

为有效解决特种车辆装备运维信息化程度低导致的故障检测排查困难等现实问题，提出了一种基于数字孪生的特种底盘混合诊断系统架构及系统建模技术。构建了包含多物理属性的数字孪生体模型，能精准反映远端车辆底盘的状态，实现了全方位的三维可视化监测；提出了一种融合智能检测、知识库诊断和人工专家诊断的混合诊断方法，相比现有方法能显著提高特种底盘的故障诊断效率和装备可靠性。分析了实际工况需求，制定了系统的技术、功能及通讯框架等顶层设计方案，为执行出车任务提供基于数字孪生体监测的混合诊断技术支撑；进一步设计实现了特种底盘混合诊断系统平台，实验验证了所提出架构的有效性。

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