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  • 简介:在低Reynolds条件下,翼型绕流上表面边界层由于抗逆压梯度能力变差容易发生流动分离,从而形成长层流分离泡.分离泡通常是非定常,会诱发边界层转捩、再附并形成湍流边界层.这个过程会使翼型气动性能急剧下降,并伴随着强非线性效应.转捩后形成湍流边界层也会产生高摩擦阻力.针对这种现象,文章以NACA0012翼型为例,通过隐式大涡模拟研究了有效主动控制方案.为了统一分离控制技术和湍流边界层减阻技术,研究了在平板或槽道湍流中取得较好控制效果壁面垂向反向控制方案.首先利用隐式大涡模拟研究了低Reynolds条件下NACA0012翼型绕流流场特征.其次分析并验证了反向控制方案在分离区控制流场可行性,发现反向控制在分离区作用相当于基于流场信息壁面抽吸控制,且控制具有实时性和高效性,控制抽吸了前缘低能流体,使得翼型前缘附面层变薄,并增强了其抗逆压梯度能力,较大程度提高了翼型气动性能.最后在湍流边界层验证了其减阻控制效果,发现反向控制阻断了流向涡法向输运,抑制了涡结构发展,并减弱了猝发过程,使得湍流高摩阻力得到了有效降低.

  • 标签: 低Reynolds数 NACA0012翼型 隐式大涡模拟 主动控制 湍流边界层
  • 简介:传递对准是舰载武器惯导系统初始对准一种有效办法,为满足舰载武器要反应快要求,必须在短时间内对初始不对准角进行估计并加以补偿。文中建立了采用四元传递对准,线性模型,在此基础上进行卡尔曼滤波,解决了舰载垂直发射导弹初始对准问题,同时又克服了一般四元对准模型非线性滤波计算量大,对准时间长缺点,使导弹能在短时间内完成对准,提高其反应速度,增加其命中率。仿真结果表明,该文提出快速对准方法具有对准速度快、精度高优点。

  • 标签: 传递对准 垂直发射 四元数 卡尔曼滤波 线性模型
  • 简介:方柱绕流是典型钝体绕流问题,蕴含了丰富流体力学现象,对这类流动准确预测面临着诸多挑战.采用自主发展大涡模拟程序,对来流MachM=0.3,Reynolds尺eD=22000绕孤立方柱流动进行了细致模拟,亚格子模型使用动力涡黏模型.对计算结果分析表明,大涡模拟所得平均流场及Reynolds应力分布与已有实验数据和直接数值模拟结果均吻合较好,验证了预测结果可靠性;在此基础上对瞬态流场进行了研究,展示了计算条件下方柱绕流分离转捩及尾迹区旋涡交替脱落形成Karman涡街全过程,为更细致流动机理探索奠定了基础.

  • 标签: 孤立方柱 大涡模拟 非定常分离 转捩 旋涡脱落
  • 简介:低Reynolds流动由于自身特点导致气动特性严重恶化,非定常、非线性效应突出且预测困难,加之相关基础理论研究不足,给以临近空间低速飞行器和高性能微小型飞行器为代表低Reynolds飞行器开发和研制带来了瓶颈和挑战.首先概述了飞行器低Reynolds范畴、低Reynolds空气动力学主要问题与挑战.随后从低Reynolds层流分离基础理论出发,依次介绍了低Reynolds层流分离经典理论、低Reynolds层流分离非定常流动特性、低Reynolds后缘层流分离泡.在此基础上,通过对经典长层流分离泡与后缘层流分离泡力学特性差异以及随攻角和Reynolds演化规律详细分析,逐步揭示了一些低Reynolds复杂气动效应本质,如小攻角升力系数非线性效应,翼型随Reynolds下降气动特性二次恶化效应等.最后对低Reynolds流动基础理论发展过程进行了总结,并对层流分离诱导转捩及再附效应等复杂流动问题进行了展望.

  • 标签: 低Reynolds数 层流分离泡 非定常 后缘层流分离泡 非线性
  • 简介:针对采用旋转四元误差进行组合导航误差建模中状态方程非线性化问题,提出一种新惯性/天文组合姿态组合算法,以姿态加性四元误差和陀螺漂移为状态变量,推导系统线性化状态方程,并以天文导航和惯导姿态四元之差为量测量,建立系统量测方程,然后利用卡尔曼滤波实现对该组合模式信息融合,仿真分析表明,所设计基于姿态四元误差和陀螺漂移组合模式能够有效估计系统状态误差,姿态误差0.02°左右,验证了其有效性,可避免较为复杂非线性滤波器使用,为工程实践提供了理论支持。

  • 标签: 天文导航 组合模式 姿态组合 加性四元数
  • 简介:目前,随着相关项目研究不断推进,如何在高Reynolds下研究其对气动光学效应影响成为重要命题.通过设计变Reynolds气动光学效应实验平台,模拟单位Reynolds可以在7.2×10^6-2.2×10^8m^-1范围内变化.搭建基于背景纹影(backgroundorientedschlieren,BOS)波前测试系统可以达到6ns时间分辨率.此系统测量平凸透镜波前结果表明:实验测量结果与理论计算结果误差在±4%以内.通过测量9种不同Reynolds超声速气膜瞬态波前数据,分析结果表明:在高Reynolds条件下,Reynolds对于超声速气膜气动光学效应影响比较明显,通过对实验数据进行函数拟合发现OPDrmsRe088,与推导结果OPDrmsRe09十分接近;利用小波分析方法研究了高Reynolds条件下气动光学效应沿流向分布特征,发现OPDrms低频部分(信号主体)先降低后升高,但是高频部分震荡幅度先升后降.分析认为OPD低频部分主要受到流场整体结构影响,而高频部分更多地受到涡空间分布影响.

  • 标签: 气动光学 超声速气膜 REYNOLDS数 背景纹影 小波分析
  • 简介:描述了一种惯导辅助基于GPS航向姿态参考系统设计与实现,主要工作包括两个方面:第一,采用最小二乘方法和乔里斯基分解,基于基线长度约束设计并实现了实时GPS定姿系统;第二,采用低成本光纤陀螺辅助GPS定姿系统,提出了基于姿态角约束多分辨率方法,用于在GPS定姿失败情况下,正确求解载体姿态.该系统经过船载航行实验,证明完全能够达到实时计算,在基线长度为3m条件下,航向角精度优于0.1°.

  • 标签: 0PS 姿态确定 载波相位 惯导辅助 航向姿态参考系统
  • 简介:将GPS定位航位推算(DR)技术结合起来,可以用于车辆定位和导航中.但是现有的航位推算设备都需要用角度传感器测量车辆行驶方向,在实际应用中存在很多不便而且性价比不高.为解决这一问题,通过研究设计了只使用速度传感器就可以进行航位推算设备,并对设备工作原理、体系结构和基本算法进行了介绍.通过对模拟实验数据进行分析,证明了这种航位推算方法可以很好地弥补GPS导航定位不足.

  • 标签: 航位推算 车辆 行驶方向 导航设备 速度传感器 DR
  • 简介:故障树在设备故障诊断中被广泛应用.当系统复杂度较大时,故障模式和故障树分支会剧烈增加,故障现象和故障原因因此出现复杂关系,这必然给故障检测和诊断推理带来极大困难.在故障诊断中引入一种新的人工智能方法,即蚁群算法,可以确定故障树最优检测次序,并指导系统多故障状态决策.由于该方法具有平行性、鲁棒性等特点,可以很好地解决前面所提问题.仿真结果显示,在故障树中采用该新方法可行、有效.

  • 标签: 蚁群算法 故障诊断 故障树 最优检测次序 故障模式 惯性导航设备
  • 简介:准确地给出激波位置信息对于激波装配极为重要.但是,在使用计算流体力学(computationalfluiddynamics,CFD)方法模拟复杂流动时很难准确地给出激波位置.根据激波捕捉得到流场信息确定激波位置往往带有极大误差,在定常问题模拟中,这种误差可以随着迭代逐渐消除,然而在非定常问题模拟中,这种误差往往会积累甚至导致计算崩溃.文章将基于特征线理论激波辨识技术应用到激波装配中,根据已有流场信息准确判断激波位置.对于定常问题,该方法应用加速了收敛速度;对于非定常问题,该方法应用可以极大地避免初始误差产生.

  • 标签: 激波装配 激波辨识 非结构动网格 计算流体力学
  • 简介:本文讨论了三相交流陀螺马达电源工作原理。根据主要技术指标的要求,设计了陀螺马达电源,给出了该电源各个组成部分线路设计,解决了研制中出现电源振荡问题,论述了该电源设计特点,给出了使用结论

  • 标签: 三相电源 线路设计 陀螺马达
  • 简介:本文提出了一种用于车辆导航地图匹配算法。通过对卡尔曼滤波后模型误差特性分析,该算法可获得比通常相关性算法更好精度,并经试验验证

  • 标签: 车辆导航系统 地图匹配算法 卡尔曼滤波
  • 简介:针对机载SAR运补系统中使用DGPS/SINS组合系统Kalman滤波器所遇到发散问题,提出了带遗忘因子H∞滤波新方法.通过仿真计算表明:与常规间接反馈校正Kalman滤波器相比,这种方法大大提高了组合导航系统稳定性和跟踪性.

  • 标签: 遗忘因子 H∞滤波 机载SAR DGPS/SINS 运补系统 KALMAN滤波器
  • 简介:针对GPS/SINS组合导航系统滤波算法误差较大,对常用的卡尔曼滤波算法进行了总结和分析,在此基础上,提出一种将H∞后置滤波和H∞前置滤波相结合方法,形成H∞双滤波算法.以GPS/SINS组合导航系统为例进行了仿真,结果表明此方法既能抑制滤波发散,又能提高滤波精度.

  • 标签: 组合导航 H^∞ 卡尔曼滤波 GPS/INS
  • 简介:基于Krein空间鲁棒Kalman滤波器与通过其它方法建立鲁棒Kalman滤波器相比有较高稳态精度。文中将基于Krein空间鲁棒Kalman滤波方法用于导弹捷联惯导系统动基座传递对准,并与标准Kalman滤波进行了比较。仿真结果表明,在垂直比力参数存在摄动情况下,如果基于Krein空间鲁棒Kalman滤波器参数选取适当,它精度鲁棒性优于标准Kalman滤波。

  • 标签: 鲁棒Kalman滤波 KALMAN滤波 捷联惯导系统 传递对准 动基座
  • 简介:针对空地精确制导武器对低成本、高精度、高可靠性导航系统需求,设计了基于MEMS技术组合导航系统。该系统基于低成本微惯性测量组合与GPS接收机,并针对空地制导武器飞行特点建立了准确数学模型;利用速度、位置综合模式,采用先进Kalman滤波理论进行数据融合;最后对该组合导航系统进行了数学仿真试验和数据分析。结果表明,这种低成本、可靠性好、体积小组合导航系统导航精度不大于5m,即使在丢星长达30S,导航精度也不大于12m,完全能够满足空地精确制导武器导航要求。

  • 标签: 空地制导武器 MEMS 组合导航系统 微惯性测量组合
  • 简介:针对SAR图像匹配及定位需要耗用不等计算时间而造成量测不等间隔输出和量测信息滞后问题,提出一种新SAR时延补偿算法。该算法在标准卡尔曼滤波(KF)基础上,当SAR有量测信息生成时,根据多模型方法进行量测预测,利用预测值修正SINS状态;而SAR无量测信息输出时,通过插值方法生成量测信息来改善系统滤波精度。仿真结果表明,采用基于多模型量测预测KF算法可以将位置误差由45m减小到10m以内,航向角稳态误差值小于5.8";而在此基础上叠加插值预测算法可以将位置误差进一步控制在6m以内,航向角稳态误差小于4.7",证明了本文提出算法能够有效补偿SAR随机时延并提高组合导航系统解算精度。

  • 标签: 组合导航 SAR时延补偿 量测滞后 量测预测
  • 简介:在详细分析光纤陀螺零漂基础上,提出了先用滤波算法对光纤陀螺信号进行预处理,然后采用RBF神经网络对滤波后信号进行建模方法.针对光纤陀螺信号特点分别采用FLP算法、小波滤波算法、解相关变步长LMS自适应滤波算法对其进行了预处理,比较三种滤波方法,小波滤波算法效果优于其它两种预处理方法,但针对基于预处理后陀螺信号采用RBF神经网络进行建模时,小波滤波预处理后信号在建模精度上却是最差,而对FLP算法滤波后信号进行RBF建模,建模精度提高了两个数量级。结果表明:基于FLP算法RBF神经网络在光纤陀螺中建模是有效,可大大提高建模精度。

  • 标签: 光纤陀螺 零漂 FLP算法 小波消噪 LMS算法 RBF神经网络
  • 简介:针对自主驾驶车辆长时间导航精度要求难以满足问题,建立了GPS与微惯性导航系统组合导航滤波模型,在位置观测同时引入姿态信息,提高了导航精度。在此基础上提出了基于权值矩阵模糊自适应卡尔曼滤波算法,该算法通过模糊控制器自适应地改变每个观测量权值,得到权值矩阵引入卡尔曼滤波器实现自适应滤波。仿真和实验结果表明,所提出权值矩阵模糊卡尔曼滤波性能优于衰减因子自适应卡尔曼滤波,特别是在GPS信号失真及噪声先验统计特性不可知情况下,其定位精度能够保证在1m之内。

  • 标签: 组合导航 微惯性导航系统 权值矩阵 自适应卡尔曼滤波