● 三维编织复合材料结构多尺度力学特性
作者: 罗海波, 王谦, 杨燕初, 邬军, 李涛, 冯涛, 何小辉, 龚文韬
摘要: 为了给临近空间工程应用提供依据,对三维编织预埋刺辊连接圆管结构进行了力学性能探索。首先,对三维编织单胞细观结构进行设计和分析,得到弹性模量和泊松比等基本力学参数。然后,对三维五向(3D5D)编织预埋刺辊连接复合材料圆管进行拉伸和压缩力学性能测试,分析影响承载力学性能的结构设计参数,讨论编织角、编织厚度和编织构型对圆管承载能力的影响因素。最后,通过损伤形貌分析圆管结构的失效机制,并利用扫描电镜观测并分析微观结构损伤机理。结果表明:在同样外径情况下,3D5D编织比三维全五向编织的拉伸失效载荷大;在同样编织构型和外径情况下,圆管壁越厚,压缩失效载荷越大。 φ30t3-C 圆管获得了最大的压缩失效载荷,损伤形貌表现为刺辊接头滑脱失效; φ30t2.5-T和 φ25t3-T 圆管均获得了较大的拉伸失效载荷,平均超过120 kN,失效形貌表现为刺辊接头拉脱与圆管端部纤维胀裂; φ30t3-T 圆管拉伸平均失效载荷超过105 kN。研究结果可为临近空间浮空器结构轻质高强承载设计和飞行应用提供重要的科学依据。
● 协同区域导航的临地伪卫星网络几何构型规划
作者: 曲艺,王生,冯慧,罗海波,刘强,李崔春
摘要: 为改善地基伪卫星和气球伪卫星开展协同区域导航应用的服务性能,提出一种临地协同伪卫星网络几何构型规划方法。首先,针对临地协同区域导航应用场景,设计了基于几何精度因子和水平精度因子的伪卫星网络几何构型性能评价指标;其次,分析了气球伪卫星的运动学特征和临近空间的环境风场特征,构建了主动调节飞行高度和利用环境风场的气球伪卫星轨迹调节策略;最后,提出了基于正余弦算法的伪卫星网络几何构型规划算法,讨论了规划算法的约束条件并开展了仿真验证。结果表明:所提算法能够充分利用环境风场随时空条件变化的特点,合理规划气球伪卫星的飞行轨迹,延长其服务时间,从而改善临地协同伪卫星网络的几何精度因子和水平精度因子,进而优化伪卫星网络的导航服务性能,为气球伪卫星在导航领域的应用提供了技术参考。
● 考虑渐进损伤的复合材料加筋圆柱壳后屈曲优化设计
作者: 王悦,王志祥,李道奎
摘要: 为探究轴压载荷下复合材料加筋圆柱壳结构的承载潜力和失效模式,开展了考虑渐进损伤的复合材料加筋圆柱壳结构后屈曲分析及优化设计。首先,基于显式动力学方法和 Hashin 失效准则,分析了复合材料加筋圆柱壳结构的极限载荷和失效模式。在此基础上,分析了蒙皮铺层顺序对 3 种典型复合材料加筋圆柱壳结构的极限载荷影响规律。进一步采用序列近似优化方法,分别获得了 3 种典型复合材料加筋圆柱壳优化结构。结果表明:轴压载荷下,复合材料横置六边形加筋圆柱壳结构在承载能力和承载效率方面均展现出显著优势,相比初始设计,其提升幅度分别为 37.5 % 和 31.8 %;与其他 2 种构型相比 ,复合材料横置六边形加筋圆柱壳结构极限载荷分别提高 10.6 % 和 4.4 %;轴压载荷下,纤维/基体相继损伤失效是加筋圆柱壳压溃破坏的主要机理。因此,需综合考虑材料损伤和结构稳定性进行后屈曲分析,获取复合材料加筋圆柱壳结构的极限载荷。
● 耐烧蚀高熵涂层制备、评估与优化设计研究进展
作者: 李慧东,袁晓静,刘浩宇,姜楠,张敏,许东升,罗伟蓬
摘要: 航天装备关键部件须经受高温高载及复杂环境的严苛考验,其热端部件的可靠服役性能一直是航天领域研究的热点问题之一。超高温高速气流冲刷、高能武器威胁造成的烧蚀等极端条件下,热防护涂层须具备稳定的高温服役能力。近年来,高熵材料凭借优异的机械性能、热稳定性和化学稳定性,备受航天材料领域关注。针对高超音速飞行器在长航时飞行中对典型结构件的耐烧蚀需求,分析了耐烧蚀高熵涂层设计、制备与评估进展;重点分析了多组元高熵材料的组分优选策略和热防护涂层的先进制备工艺,并探讨了其性能调控机制,为高性能耐烧蚀高熵涂层的制备与性能提升提供了参考。
● 基于耗散伪应变能的 NEPE 固体推进剂疲劳损伤演化模型
作者: 吴凡几,张文沁,张大鹏 ,雷勇军
摘要: 针对长时间公路运输后高能硝酸酯增塑聚醚 (nitrate ester plasticized polyether,NEPE) 固体推进剂的疲劳损伤表征问题,开展了应力控制模式下的循环拉伸试验,采用耗散伪应变能作为 NEPE 固体推进剂疲劳损伤过程的损伤因子,将疲劳损伤演化过程视作是蠕变损伤、拉压疲劳损伤及断裂损伤进程的叠加,构建了 NEPE 固体推进剂疲劳损伤演化模型并开展参数分析。结果表明:NEPE 固体推进剂在应力控制的循环载荷作用下会表现出明显的应变落后于应力的滞后特征,并伴随着能量耗散现象,所定义的损伤因子可以有效量化其损伤演化过程;疲劳损伤演化模型可以精确表征 NEPE 固体推进剂在循环加载时的损伤衰减增长、稳态增长和加速增长 3 个阶段;加载最大应力对疲劳损伤演化起决定性作用,加载最大应力降低时,损伤演化的主导因素会逐渐由蠕变损伤向拉压疲劳损伤转变。
● 复杂场景降质图像去雾方法研究综述
作者: 李庆辉,崔智高,陈玉强,兰云伟,蔡艳平,苏延召
摘要: 针对雾霾天气下图像质量严重退化,导致目标检测、语义分割、行人重识别等高级视觉任务性能下降的问题,对复杂场景降质图像去雾技术进行了综述。首先,介绍了雾霾图像的形成机理及其退化模型;其次,系统回顾了从传统基于物理模型的图像去雾方法到当前基于深度学习的图像去雾方法的技术演变,详细阐述了几类主流图像去雾算法的特点、优势和局限性;最后,介绍了图像去雾领域常用的数据集和评价指标,并针对图像去雾技术未来的发展趋势进行了深入探讨,以期能够为相关领域的研究者提供有价值的参考,共同推动图像去雾技术向着更加智能化、实用化的方向迈进。
● 多模态巡飞器时敏目标检测数据集构建
作者: 申通,王思宇,杨小冈,卢瑞涛
摘要: 针对现有多模态目标检测数据集目标种类单一、场景覆盖有限、图像视角与巡飞器不适配等问题,构建了一套面向巡飞器应用的多模态时敏目标检测数据集,旨在为巡飞器目标检测算法的训练评估提供数据支撑。首先,综合利用实景拍摄和遥感影像平台生成 2 种方式,采集种类丰富、场景多样的时敏目标图像;其次,基于 SuperPoint 和 SuperGlue 算法实现多模态图像的空间对齐,确保目标在跨模态数据中的位置一致性;进而采用图像合成和风格迁移方法进行数据增广,以平衡模态分布并扩充数据规模;最后,通过语义分割算法实现时敏目标的自动标注。实验结果表明:所构建的数据集相较于其他多模态目标数据监测数据集,数据量更加充足,目标种类更加多样,场景覆盖更加广泛。
● 武器弹药毁伤效能仿真评估研究综述
作者: 徐恒威,卢永刚,卢正操,李军润,冯晓伟,吕晓
摘要: 在智能化与精准化军事需求的驱动下,武器弹药毁伤效能的仿真评估技术已成为作战决策制定与装备体系优化的重要支撑手段。围绕毁伤效能仿真评估的评估方法、评估模型与评估软件展开系统综述,梳理了相关领域的发展脉络与代表性研究成果。重点分析了以基于虚拟模型的目标易损性/战斗部威力评估法为代表的仿真评估方法,系统评述了战斗部威力模型、目标易损性描述模型、弹目作用模型与目标毁伤评估模型的研究进展与存在问题。通过归纳国内典型仿真评估软件的技术特征,揭示了当前在多样化需求适配性与系统兼容性方面的关键技术瓶颈。面向未来作战形态的演进趋势,提出了战斗部威力场建模技术的标准化、毁伤效应分析方法的精细化以及人工智能在评估方法中的深度融合等重点研究方向,旨在为后续技术攻关与体系构建提供理论支撑与路径指引。
● 基于组合赋权与模糊综合评价的国防工程保障能力评估
作者: 许令亮,王保成,樊宇韬,赵沙乐,何芳
摘要: 针对国防工程保障能力指标权重赋值缺乏合理性、受主客观因素影响较大、评估标准不统一以及评估过程缺乏透明度等问题,结合多专家知识和客观数据分析,提出多专家序-信息熵权组合法来确定体系中各个指标权重,从而提高权重设定的准确性和科学性。在权重确定的基础上,构建模糊综合评价模型,处理不确定性或模糊性信息,从定性和定量 2 个角度进行评估,使得评估结果更加符合实际情况。实例仿真结果表明:相比于传统多专家序法和信息熵权法,提出的组合赋权法计算过程简单高效,权重赋值更加合理,为保障能力评估奠定了科学基础;通过搭建的模糊综合评价模型,从定性隶属度方面得出,工程 3 最优、工程 1 次之、工程 2 属于差级,从定量评价得分角度得出,国防工程 1 ~ 3 的保障能力得分分别为 90.865 3 、 56.678 3 和 91.472 4 ,定性和定量分析结果相互印证,整体评价结果和现实情况相符,为国防工程保障能力的持续改进和决策支持提供了参考。
● 隧道钻爆法施工不同阶段 CO 污染物扩散特性
作者: 杨帅,任锐,刘渊,董婧,杜娟,冯江,高成强,师金锋
摘要: 为明晰隧道钻爆法施工过程中 CO 的动态扩散机制并提升施工安全性,采用数值模拟方法建立了隧道施工不同阶段的污染物扩散模型,并通过现场测试验证了数值模型的可靠性,同时分析了不同施
工阶段、风管风速、初始质量分数和出渣车车速对 CO 扩散特性的影响规律。结果表明:在爆破初期 ,CO 迅速充斥在掌子面附近的抛掷区域内,随后 CO 云团发生对流变形,其影响范围随通风时间呈先增加后减小的趋势;出渣阶段,在交通风与机械风耦合作用下,距离出渣车尾部 5 m 范围内的 CO 质量分数呈现中间高、四周低的分布形式;增加风管风速可以缩短通风时间,但两者并非线性关系,在兼顾环保与通风效率的基础上,推荐风管风速为 15 m/s 左右;CO 初始质量分数越低,达到隧道施工安全规范的用时越少;随着出渣车行驶速度的增加,CO 质量分数降低,扩散范围变广,因此在规定允许范围内可以适当增加出渣车的行驶速度。
● 适于射频识别网络规划的改进型海星优化算法
作者: 王云峰,王晓龙,杨自强
摘要: 为提升射频识别网络规划在标签覆盖率、阅读器干扰抑制、系统功率与负载均衡等方面的综合
性能,提出一种改进型海星优化算法 (improved Starfish optimization algorithm,ISFOA) 。利用拉丁超立方体的均匀分布特性增强种群多样性;在平衡算法的探索与开发阶段,引入自适应概率阈值,动态调整搜索过程的探索与开发;在探索阶段引入 L é vy 飞行策略,解决海星算法易陷入局部最优问题;在开发阶段引入高斯扰动策略,概率性添加扰动项,增强算法局部开发能力,避免算法早熟。基于 CEC 2017 函数集对算法性能进行对比,并开展了 RFID 网络规划仿真实验,针对 100 个随机和集群分布标签场景,对比分析各算法在覆盖率、干扰率、系统功率和负载均衡方面的性能。结果表明:ISFOA 在多数测试函数上收敛速度快、寻优精度高,Friedman 检验排名第 1 ,验证了算法的有效性。随机分布场景下,ISFOA 标签覆盖率为 0.98 ,干扰率低至 0.01 ,最优适应度为 0.176 ;集群分布场景下,使用 6 个阅读器实现标签覆盖率 0.94 ,适应度低至 0.122 ,明显优于对比算法,验证了其在 RFID 网络规划中的适用性与优越性。
● 忠实性增强的国防政策检索增强生成方法
作者: 罗云,徐嘉骏,彭明阳,朱竞丹
摘要: 为解决标准检索增强生成 (retrieval-augmented generation, RAG) 模型在处理国防白皮书等高权威性、结构化文本时存在的语义偏差、上下文信息丢失及知识安全风险等问题,提出一种融合结构感知 与 交 叉 验 证 的 检 索 增 强 生 成 方 法 (structure-aware and verification-enhanced RAG, SV -RAG)。 首先,在知识库构建阶段,采用“结构化切块”方法,在切分文本的同时保留并利用文档的原始层次结构元数据。其次,在知识检索阶段,设计了双轨混合检索机制,针对权威知识库,提出一种查询感知的自适应加权重排序算法,融合文本相似度与元数据匹配度以精确捕捉上下文内涵;针对外部检索信息,则通过“双流交叉核查”流程,以权威知识为基准验证并整合外部信息。最后,在问答生成阶段,设计了“原文引用与精准应答”生成范式,通过提示工程强制模型先引用核心原文再进行阐述,以保障答案的忠实度。为验证该方法的有效性,构建了包含 494 对高质量问答对的中国国防安全知识问答数据集,在该数据集上的综合实验结果表明:所提出的 SV-RAG 架构在忠实度和语境准确性等核心指标上表现显著 ,相较于传统 RAG 基线,性能分别提升 28.0 % 和 28.2 %。