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  • 简介:旋转爆震涡轮发动机正获得广泛的关注,但旋转爆震燃烧室出口存在着高频的压力波动,压力波动会降低涡轮的工作效率并减小涡轮的工作寿命.基于旋转爆震波的传播特点,开展了旋转爆震燃烧室与涡轮导向组合结构的实验研究.燃料为H_2,由位于燃烧室前端的120个小孔喷入燃烧室;氧化剂为空气,由径向环缝喷入燃烧室.在燃烧室内起爆旋转爆震波后,爆震产物直接流入导向内.研究结果表明,随当量比的增加,燃烧室内爆震波的传播速度呈先增大后减小的趋势.在导向出口仍存在与燃烧室内旋转爆震波同主频的振荡压力,但相对于导向前的振荡压力,出口压力振幅减小了约64%.旋转爆震波传播速度的相对偏差先减小后增大,并且爆震波传播越稳定,其速度损失越小.

  • 标签: 旋转爆震燃烧室 涡轮导向器 旋转爆震波 振荡压力 稳定性
  • 简介:基于各向异性非结构网格生成技术,开发了面向复杂几何和复杂湍流燃烧问题的自适应求解算法,并进行了程序代码的可靠性验证工作,展示了各向异性网格自适应算法在降低问题求解规模、提高火焰面和流场计算精度等方面的优势.应用该自适应求解技术准确捕捉到了一维预混层流火焰、二维对冲火焰和三维本生灯湍流火焰的流场信息,火焰面附近的温度、速度、组分等物理量与实验值吻合很好.对一款富油-快速混合-贫油(rich—bum,quick-mix,lean-burn,RQL)低排放发动机燃烧室进行了计算分析,发现了燃烧室内的热声不稳定现象.

  • 标签: 各向异性非结构网格 湍流燃烧 自适应求解
  • 简介:在湍流燃烧模型及CFD仿真软件的实验验证以及实际燃烧装置性能改进中,准确的温度测量以及温度梯度分布测量十分重要.Rayleigh散射、过滤Rayleigh散射和双线平面激光诱导荧光等基于激光的测温技术已在湍流燃烧实验研究中广泛应用,但每种测温技术都不能满足所有的测量环境.因此,须根据具体的探测对象和测量需求,对测温方法和实验方案进行合理选择.文章主要对这3种测温技术的工作原理、适用条件、研究现状和实际应用中需注意的问题进行综述.

  • 标签: 燃烧诊断 温度 激光 光谱 湍流燃烧
  • 简介:针对声矢量传感姿态变化难以准确测量导致目标测向精度低的现状,设计一种微型MEMS姿态传感,并将其封装在声矢量传感内部,实现基于MEMS姿态传感的声矢量传感设计。首先根据声矢量传感姿态测量与校正原理,采用四元数姿态解算方法及扩展卡尔曼滤波设计MEMS姿态传感,并对其进行姿态精度测试;然后基于MEMS姿态传感进行声矢量传感样机设计、制作、参数测试;最后对样机进行了海上实验,结果表明,通过姿态校正后声矢量传感目标方位估计精度与GPS推算方位精度一致,验证了利用MEMS姿态传感设计声矢量传感的可行性。

  • 标签: 声矢量传感器 MEMS姿态传感器 姿态校正 扩展卡尔曼滤波器
  • 简介:对不同进口条件下的超燃冲压发动机燃烧室内氢气喷流超声速燃烧流动特性进行了数值模拟与分析.宽范围超燃冲压发动机是吸气式高超声速飞行推进系统设计中的热点问题之一,受实验设备硬件条件及实验技术限制,数值模拟技术仍然是超燃冲压发动机燃烧室内燃气燃烧特性及流场特性的主要研究手段.采用基于混合网格技术的多组元N-S方程有限体积方法求解,在不同进口Maeh数及压强条件下,对带楔板/凹腔结构的燃烧室模型氢气喷流燃烧流场进行了数值模拟,对比分析了氢气喷流穿透深度、喷口前后回流区结构、掺混效率及燃烧效率等流场结构与典型流场参数的变化特性及影响规律.研究成果可为宽范围超燃冲压发动机喷流燃烧流动特性分析提供参考.

  • 标签: 氢气横向喷流 超声速燃烧 超燃冲压发动机 流动特性 数值模拟
  • 简介:本文讨论了末制导炮弹复合制导弹体制的位标陀螺的结构、快速驱动方案和控制方法,并给出了一些关键的实验曲线

  • 标签: 位标器陀螺 复合制导 陀螺控制
  • 简介:低Reynolds数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和高性能微小型飞行为代表的低Reynolds数飞行的开发和研制带来了瓶颈和挑战.首先概述了飞行低Reynolds数的范畴、低Reynolds数空气动力学的主要问题与挑战.随后从低Reynolds数层流分离基础理论出发,依次介绍了低Reynolds数层流分离经典理论、低Reynolds数层流分离非定常流动特性、低Reynolds数后缘层流分离泡.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的差异以及随攻角和Reynolds数的演化规律的详细分析,逐步揭示了一些低Reynolds数复杂气动效应的本质,如小攻角升力系数的非线性效应,翼型随Reynolds数下降气动特性的二次恶化效应等.最后对低Reynolds数流动基础理论的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:基于分散化滤波算法和信息分配原理,建立了广义联邦滤波设计理论.证明了联邦滤波当其主滤波和局部滤波的维数都相同时,其全局滤波和集中卡尔曼滤波等价,是最优的;同时提出当主滤波维数和局部滤波维数不相同时,达到全局滤波最优的解析补偿方法,其附加计算量小,并可作为一种性能指标用于子系统的软故障检测.在组合导航系统中运用此方法对非公共状态信息进行补偿,仿真结果验证了该方法的有效性.

  • 标签: 联邦滤波器 全局最优性 信息分配 组合导航系统 软故障 滤波算法
  • 简介:首先证明了联邦滤波中各局部滤波实际上滤波不相关,然后通过使用集中式滤波的滤波稳定性定理,来分析联邦滤波的滤波稳定性.仿真实验首先根据上述方法证明了联邦滤波的滤波稳定性,然后通过改变滤波初始值的方法对上述方法的执行结果进行了实验验证.

  • 标签: 联邦滤波器 初始值 仿真实验 局部 稳定性定理 证明
  • 简介:从阻力主导惯性再入到升力主导机动再入是无动力高超声速飞行的主要发展方向,文章讨论了任务使命动力配置飞行模式及总体规模限制下的布局设计原则,研究了不同构型升阻效率及升力载荷系数与模线形状横截面形状及容积利用率分段装填容积间的关系,探讨了包括拉起/下压滑翔弹跳/滑翔等射面机动与Z字螺旋锥形空间机动等飞行模式与匹配的气动操纵面设计质心布置压心/静稳定裕度纵横向静动稳定性等,从热安全角度提出了总体/气动/防热/结构/弹道/控制等多物理场高度耦合下的飞行热力气动布局多学科设计优化,结合非惯性弹道飞行气动布局设计问题,给出了满足分段容积要求防热要求及操稳要求的飞行气动构型设计优化实例.

  • 标签: 气动布局 弹道 机动 升阻比 升力载荷系数 稳定性
  • 简介:空天飞行往返于大气层内外,持续工作时间长。捷联惯性/天文组合导航自主性强、隐蔽性好,是最适合空天飞行的导航方式之一。为提高传统天文定位的导航精度和可靠性,解决其在机载应用中水平基准制约的问题,分析了平台误差角和位置误差对高度角量测的影响,提出了一种以天体高度角为量测信息的捷联惯性/天文深组合导航算法。该算法采用卡尔曼滤波进行最优估计,可有效估计并补偿系统的姿态误差,减少天文导航定位对水平基准的依赖。仿真表明,单星观测条件下,导航系统姿态误差快速收敛,定位的均方根误差在200m以内,且系统导航性能随导航星数量的增加而提高。

  • 标签: 空天飞行器 捷联惯性 天文 深组合导航 天体高度角
  • 简介:传统动基座传递对准主要采用扩展卡尔曼滤波技术。但在动基座传递对准的非线性、非高斯条件下,这种基于模型线性化和高斯假设的滤波方法在估计系统状态及其方差时误差较大且可能发散。混合退火粒子滤波针对非线性、非高斯系统状态的在线估计问题,提出一种新的基于序贯重要性抽样的粒子滤波算法。在滤波算法中,用状态参数分解和退火系数来产生重要性概率密度函数,此概率密度函数综合考虑了转移先验、似然、噪声的统计特性以及最新的观察数据,因此更接近于系统状态的后验概率。实验仿真结果表明,这种基于混合退火粒子滤波不仅比扩展卡尔曼滤波提高了传递对准的精度,而且又比传统的粒子算法减少了时间。

  • 标签: 捷联惯导 传递对准 动基座 混合退火粒子滤波
  • 简介:本文介绍了几何式静电陀螺监控的基本结构、工作原理和导航方程;并着重介绍了静电陀螺监控的自对准。由于几何式静电陀螺监控的工作特点,在对准时,只需精确的位置座标而不需要航向信息。根据极轴陀螺的动量矩轴绕地球极轴的圆运动,用卡尔曼滤波技术对陀螺框架上的角度传感输出进行数据处理,即可估计航向角和极轴陀螺的动量矩轴相对地球地轴的初始偏差角。

  • 标签: 静电陀螺监控器 陀螺框架 动量矩 角度传感器 自对准 卡尔曼滤波
  • 简介:本文介绍了将数据压缩和最优滤波相结合的最优估值方法,该算法通过对获得的一批N个数据进行最优估值,可以有效地抑制观测噪声,并能对零均值有色噪声进行平滑,应用该算法设计的空中发射导弹传递对准仿真结果表明,同一般卡尔曼滤波相比,当传递对准中观测噪声较大时,存在振动干扰情况下能提高对准精度,缩短对准时间,而且还能解决滤波计算频率同数据采集频率的匹配问题。

  • 标签: 传递对准 滤波器 批处理 观测噪声 陀螺常值漂移 数字仿真
  • 简介:针对星敏感地平仪联合自主定轨算法在工程中不易应用及工程应用中定轨精度较低等问题,提出了一种改进的自主定轨算法。第一,调整算法观测量,利用惯性坐标系下地心矢量替代星光角距值作为Kalman滤波方程的观测量,以适应卫星星敏感标准输出;第二,在算法中加入敏感误差处理环节,包括对敏感的常值误差进行求取,从而实现对地心矢量测量值的修正,以及用抗野值方法对尖峰噪声误差进行处理,从而消除尖峰噪声对Kalman滤波定轨算法的影响;第三,采用无迹Kalman滤波算法将具有新的观测量与敏感误差处理环节的改进的天文导航算法加以实现。通过某在轨中轨道卫星数据校验表明,改进后的自主定轨算法定轨精度在千米量级,可在工程中有效实施。

  • 标签: 星敏感器 自主定轨 误差估计 野值 无迹卡尔曼滤波
  • 简介:本文研究了某型号飞机上GPS/平台惯性组合导航系统中降阶卡尔曼滤波的设计方法;提出一种降阶滤器结构,并讨论了模型误差的伪随机噪声补偿方法。采用蒙特—卡洛分析法对降阶滤波的实际误差进行了数字仿真,结果表明,本文提出的这种降阶滤波能保证组合系统的导航精度,而且具有实际使用价值

  • 标签: 降价滤波器 计算机模拟
  • 简介:分析了数字电压表和数字示波器对惯性测量装置(IMU)模拟输出的测量数据.为了减少惯性测量装置模拟输出中的干扰信号对模数转换结果的影响,设计了数字巴特沃斯滤波和中值平均滤波.通过计算机仿真和实测说明:这两种数字滤波方法均可以在几乎不增加硬件的条件下提高IMU数字输出精度.

  • 标签: 数字滤波器 惯性测量装置 应用 输出精度 巴特沃斯滤波器 中值平均滤波器
  • 简介:在非线性、非高斯条件下进行动基座传递对准,如果采用卡尔曼滤波会出现误差较大甚至发散的问题。本文引入强跟踪自适应滤波,建立对估计误差的一步预测方差PK/K-1的加权算法,来达到抑制噪声的目的;同时,针对初始对准对准精度与快速性的要求,建立了动基座传递对准精确的非线性滤波模型。通过计算机仿真,模拟了飞机机动模式,验证所提滤波的可行性。最后,通过与扩展卡尔曼滤波的比较,说明非线性强跟踪自适应滤波在对准精度与速度上都有更好的表现。

  • 标签: 捷联惯导 传递对准 动基座 非线性强跟踪自适应滤波 扩展卡尔曼滤波