2025年, 第4卷, 第3期 刊出日期:2025-06-24
  

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    兵器科学与技术·弹药工程与爆炸技术
  • 茆文胜, 谢先启, 纪 冲, 谢兴博
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 1-9. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241224005
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    为探究充液比例对充液圆柱管壳抗爆性能的影响机理,通过试验与数值模拟相结合的方法,研究了部分充液圆柱管壳结构在水下爆炸近场作用下的动态响应,结果显示壳体动态响应呈现三阶段特性:冲击波作用阶段、稳定阶段和气泡脉动作用阶段,主要变形发生在气泡脉动作用阶段。充液比例与抗爆性能呈显著正相关,当充液比例从0%增至95%时,壳体中心挠度降幅达52.7%;圆柱管壳内部峰值压力在冲击波作用阶段随充液比例的增大而显著增大,而在气泡脉动作用阶段,当充液比例为90%时,内部峰值压力最大;圆柱管壳受水下爆炸作用增加的塑性形变能随充液比例的增大而减小,减小的趋势与挠度一致。研究成果为水下防护结构的抗爆设计与毁伤评估提供了理论依据和工程指导。
  • 张先锋, 刘 闯, 宫 平, 谈梦婷
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 10-16. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250109004
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    为研究TNT装药地面爆炸空气冲击波作用下土壤毁伤特性的冲击波分布规律,开展了10 kg和20 kg TNT地面静爆试验,获得了炸药装药爆炸后的空气冲击波超压分布特性。建立了地面爆炸冲击波压力场仿真模型,结合试验结果验证了模型可靠性。研究结果表明,装药爆炸后土壤地面形成锥台形深坑,当炸药装药从10 kg增大至20 kg时,爆坑直径从1.5 m增大至1.9 m;5 m处空气冲击波压力从0.186 MPa增大至0.366 7 MPa,壁面反射压力从0.604 MPa增大至1.485 MPa。炸药装药形状对近场压力分布影响较大,地面反射作用显著增强近地压力场数值,近区压力呈现凸字型,在距离爆炸中心5 m处逐渐退化为椭球形。冲击波壁面反射压力随高度降低,呈现二次函数衰减规律。
  • 程扬帆, 梁颢舰, 孙天宇, 郭晴晴, 孙宽宽, 李 翔
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 17-24. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250102003
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    针对金属燃料反应速率低、反应不完全等问题,通过溶剂-非溶剂法制备了一种氢化钛粉末包覆高氯酸铵颗粒的核壳结构复合含能材料AP@TiH2,通过测试表征技术和激光点火实验研究了其微观形态分布及点火燃烧性能。结果表明,Ti元素均匀附着在块状高氯酸铵颗粒表面,AP@TiH2复合材料燃烧火焰更明亮、反应面积更大、燃烧时间更短、反应速率更快。AP@TiH2加入固体推进剂可有效改善推进剂点火特性,提高燃烧性能。与传统机械混合方式相比,采用溶剂-非溶剂法制备的AP@TiH2/HTPB推进剂温度上升速率更快,稳定燃烧阶段平均温度更高,并且燃烧点火延迟时间缩短了约10%,线性燃烧速率提高了约11%。包覆结构缩短了燃料与氧化剂之间的传质传热距离,有效提高燃料的反应速率和反应完全性,这种精细化调控手段有望为固体推进剂能量的有效利用提供新的途径。
  • 周 航, 高兴勇, 甄建伟, 俞卫博, 刘杨硕, 罗 浩
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 25-33. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241208001
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    铝热剂反应产物因可对目标靶板快速加热并对外做功,被广泛用于金属破拆和弹药销毁领域。为研究铝/聚四氟乙烯/三氧化二铁/氧化铜(Al/PTFE/Fe2O3/CuO)含氟铝热剂对钢板的烧蚀穿孔性能,对比分析了铝热剂不同组合混合物的反应性能,并开展了烧蚀穿孔试验,讨论了该铝热剂混合物燃烧性能与穿孔性能之间的关系。结果表明,5种配方的铝热剂真实燃烧温度在2 200~2 400 K,铝热剂中Al/PTFE含量较低时表现出更强的火焰、更高的燃烧温度和压力,而Al/Fe2O3有助于降低反应起始温度,具备以上特征的铝热剂配方穿透钢板效果较好。铝热剂升压速率和燃烧温度可能是影响穿孔性能的主要因素,较低的残碳量可避免在钢板驻点区形成高熔点碳化物,有利于钢板熔化。
  • 马 雷, 杨贵丽, 钟明寿, 马艺铭, 茆文胜, 马华原
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 34-40. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241108002
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    防波堤作为港口、码头等海岸工程的重要防护结构,通常由块石堆积而成,针对其在爆破荷载高速冲击作用下会发生损伤、破碎和裂纹的问题,开展了多工况爆破试验,分析了不同药量集团装药对防波堤结构不同位置的破坏效应。基于防波堤爆破试验数据,验证了数值模型材料参数的准确性,构建全断面防波堤数值模型,得到了不同装药位置、装药量和埋深工况下的防波堤毁伤数据。结果表明,装药量与爆炸位置会显著影响防波堤爆破毁伤效果,内部装药因能量高效释放对防波堤垂直向结构具有突出破坏作用,其破坏范围明显大于斜面与顶部装药工况。通过多工况数值模拟,提出了爆坑深度与破坏直径的修正计算公式。研究成果可为大型块石堆积体结构的精准爆破设计与毁伤评估提供理论支撑。
  • 计算机科学与技术·智能控制与决策
  • 王永利, 杨泽睿, 朱 易, 张永亮
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 41-48. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250120002
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    针对城市交通拥堵及交通高协同需求,提出基于通信融合模块的多智能体深度确定性策略梯度(communication cooperation model-multi-agent deep deterministic policy gradient,CCM-MADDPG)算法。其核心在于设计通信融合模块(CCM),通过嵌入层与信息提取模块挖掘邻近智能体深层关系,并利用注意力机制动态加权融合邻居信息,避免冗余与信息平均化。将CCM嵌入Actor网络使智能体结合邻近信息决策,利用局部性原理缓解联合行动空间问题,提升系统稳定性与协作效率。实验表明,所提模型在合成与真实数据集上性能显著优于Qmix、FRAP等基线模型,在复杂路网中展现优异可扩展性与适应性。曼哈顿路网实验显示,其平均延迟较Qmix和FRAP分别缩短28.8%和26.3%。消融实验验证了CCM中信息提取与注意力机制的必要性。该算法为多智能体交通协同控制提供了高效解决方案,兼具城市交通优化与应用潜力,其核心贡献在于CCM设计与MADDPG框架的成功融合。
  • 沈延安, 范国兵, 曾诚逸
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 49-56. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250116001
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    在现代军事作战背景下,分布式无人作战集群的网络协同能力至关重要,聚焦此类集群协同网络建立了归纳式图强化学习框架,提出了一种融合归纳式图表示学习与深度强化学习技术的异质网络瓦解方法。归纳式图表示学习赋予该方法对新网络的策略快速生成瓦解能力,通过将网络瓦解建模为马尔可夫决策过程并结合深度强化学习求解,在降低问题复杂度的同时显著提升瓦解效能。实验表明,该归纳式方法能在不同规模网络间进行迁移,瓦解效果与时间消耗之间实现了更优的平衡,尤其在引入节点攻击成本约束的场景中,表现出优异的瓦解效能和策略扩展性。在降低战场认知复杂度、提升动态决策时效性等方面具有重要的军事应用价值。
  • 刘 畅, 王玮溪, 王之腾, 纪存孝, 徐继伟
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 57-64. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250125003
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    机载多功能雷达能根据作战需求灵活切换工作模式,在现代战场上执行空域扫描和目标跟踪等任务。其工作模式的动态变化不仅是评估威胁等级的关键依据,也为电子侦察带来了挑战。为提高对机载多功能雷达工作模式的识别效能,提出了一种基于集成深度学习的识别算法。该算法集成多个深度学习模型,并根据各模型的预测准确率动态调整权重,在确保整体性能最佳的前提下,采用“舍小取大”策略,提高集成模型的预测准确性和稳定性。仿真实验结果表明,基于舍小取大法的集成深度学习方法显著提高了识别效率,为机载多功能雷达工作模式的精准识别提供了有效解决方案。
  • 王 宇, 马金荣 , 董恩志, 闫 昊 , 温 亮
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 65-74. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241125005
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    协同控制作为多智能体无人系统的核心关键技术之一,研究难点是如何解决外界干扰的影响。重点关注具有输入扰动的多智能体无人系统的一致性控制问题,提出了事件触发单网络自适应动态规划方法。该方法通过将耦合增益与系统代价函数最优解相乘来构建控制策略,能有效抑制输入干扰信号。给出了控制策略更新的事件触发条件,并证明了在事件触发机制下多智能体非线性系统一致性状态误差的稳定性;设计了单网络自适应动态规划求解耦合Hamilton-Jacobi-Bellman(HJB)方程,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明了神经网络权重估计误差一致有界。仿真结果表明了该方法的有效性,可为提升无人系统的协同能力和效能提供参考。
  • 军事通信与电子工程
  • 谢 琛, 吴彬彬, 郭道省
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 75-84. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241124001
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    为帮助决策者在复杂战场环境下综合考量无人机飞行能耗与传感节点信息时效性并权衡作出决策,提出了多目标路径优化问题。将地面传感节点聚类、簇内节点数据上传序列优化、多无人机航点分配和无人机路径优化多个子问题紧密耦合,构建了多无人机总飞行时间最小化和传感节点信息年龄最小化的多目标-多机聚类选址-路由问题(multi-objective multi-UAV clustering location-routing problem, MOMAC-LRP)优化模型,提出了改进任务分配设计的非支配排序遗传算法二代求解该问题,并设计了基于非均匀聚合权重的 CPLEX 求解器作为对比方案。仿真结果表明,所提算法生成的优化路径集在性能不弱于CPLEX的同时,能更合理地平衡不同指标,参考价值更高,为提升决策的科学性与有效性提供了新思路。
  • 方志玉, 夏晓晨, 许 魁, 叶子绿, 耿存奕
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 85-91. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241103001
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    针对持续增长的低空通信与感知需求,基于去蜂窝MIMO架构,研究面向低空空域的分布式通感一体波束成形问题。假设接入点(access point,AP)配备均匀平面阵列(uniform planar array,UPA),通过优化分布式波束成形向量为低空和地面用户提供通信服务,同时对低空目标进行主动感知。将分布式波束成形问题建模为通信信干噪比(signal to interference plus noise ratio,SINR)约束的感知信噪比(signal to noise ratio,SNR)最大化问题,该问题为非凸优化问题。并提出了基于半正定松弛(semidefinite relaxation,SDR)的近似最优求解方法。仿真结果表明,所提方法可获得与最优波束设计方案相近的通信SINR,并且感知SNR性能显著优于先验的设计通信或感知波束等对比方案。
  • 军事运筹与系统工程
  • 杨 森, 苏立军, 梁子鹏, 谷泽阳, 李珂桦, 左晓桐
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 92-97. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250125002
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    传统的有人无人协同作战效能评估方法存在指标单一、不够客观准确、评估结果不直观和可信度不高等问题,难以全面反映有人无人协同作战体系中各要素之间复杂的关联关系以及作战过程中的不确定性。针对以上问题提出了一种基于贝叶斯网络的有人无人协同作战效能评估方法,在分析效能评估准则的基础上,针对6类典型协同作战任务,构建了有人无人协同作战效能评估指标体系;并进一步建立了贝叶斯网络模型,对有人无人协同作战效能进行评估。仿真结果表明,所提模型对不确定战场环境下的有人无人协同作战效能评估有一定的独特优势。
  • 段朝霞, 徐 振, 邵 振
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 98-104. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250112001
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    目前海上有人无人兵力大多依靠主观决策进行组织调配。针对当前系统性的兵力调配建模与优化应用较少且较为薄弱的问题,从战役战术尺度出发,基于PREA环作战理论,综合考虑海上有人无人兵力特征,主要从作战资源建模、作战需求分析和作战能力运用3个方面提出有人无人协同指挥的兵力调配模型构建方法。通过分析典型对海作战模拟案例,运用多目标量子粒子群优化算法进行模型快速优化迭代,提供符合实际应用场景的作战资源调配方案。结果表明,所提模型具有良好的实用性,可为作战兵力调配(combat force deployment, CFD)提供参考。