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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利基于冲击响应谱的炮击振动环境模拟方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119803826B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411980365.5，技术领域涉及：G01M7/02；该发明授权基于冲击响应谱的炮击振动环境模拟方法是由严寅中;阮建斌;李玉龙设计研发完成，并于2024-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于冲击响应谱的炮击振动环境模拟方法在说明书摘要公布了：本发明属于航空系统技术中的地面试验技术领域，具体涉及基于冲击响应谱的炮击振动环境模拟方法。本发明炮击振动环境模拟方法旨在提高地面试验中对航空元器件炮振冲击环境模拟的准确性。首先通过分析炮击频率的共振效果，计算低频与高频部分的放大系数，并据此制定中间过渡SRS。接着，构建冲击波形参数化字典矩阵，并通过优化算法合成单发炮振冲击信号。随后，将单发炮振冲击信号进行复制、平移、组合，形成重复冲击信号，并通过滤波器组生成全频段随机噪声信号，补偿给重复炮振冲击曲线，最终形成满足目标SRS曲线的多发炮振冲击环境时域波形信号。本发明能够有效提升炮振冲击环境地面试验的模拟效果，更精准地测试机载设备的冲击环境适应性。

本发明授权基于冲击响应谱的炮击振动环境模拟方法在权利要求书中公布了：1.基于冲击响应谱的炮击振动环境模拟方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤S1、根据共振效应与目标SRS谱型，制订中间过渡SRS； 步骤S2、基于单发炮振冲击信号的时域特性，构建冲击波形参数化字典矩阵； 步骤S3、构建单发炮振冲击的目标函数，合成单发炮振冲击环境的时域曲线； 步骤S4、将单发炮振冲击信号进行复制、平移、组合处理，形成重复冲击信号； 步骤S5、生成全频段随机噪声信号，合成重复炮振冲击的低频噪声曲线，将低频噪声曲线补偿给重复炮振冲击曲线，最终形成满足目标SRS曲线的多发炮振冲击环境时域波形信号； 在步骤S1中， 目标SRS表示为： 其中， k：斜率； f：当前频率点； FI：起始频率； FK：拐点频率； FC：结束频率； AI：起始频率FI处的响应幅值； AK：过渡频率FK处的响应幅值； 其中，斜率k的定义为： 中间过渡SRS的计算如下： 其中LI和Lk分别为低频和高频部分的放大系数dB，通过分析炮击频率带来的共振效果得到； 中间SRS的拐点频率通过以下公式计算： 以此，中间过渡SRS表示为： 在步骤S2中， 将单次炮振冲击信号以矩阵乘法的形式进行离散建模： u＝Ga 其中u∈RM为包含M个样本的单次炮振冲击信号，a∈RN为振幅向量，矩阵G∈RM×N包含N个列向量g，即矩阵G [g1g2g3…gN] 每个列向量g都从冲击波形函数生成： gt＝eωζτ-t+ζτωlnt-lnτ·sinωt*δφt 其中t是时间变量，δ是具有时滞φ的狄拉克δ函数，ω＝2πf是以弧度为单位的中心频率，ζ是阻尼比，τ是上升时间，'*'是卷积运算；利用卷积特性，时滞狄拉克δ函数用于将冲击波形移动到任何时间位置； 矩阵G有N列，每列由四个未知参数控制，总共有4N个参数需要定义；应用稀疏表示方法的参数字典设计技术，设γ为G的参数空间，将其离散为参数矩阵Γ∈γ，其中： 参数矩阵Γ是一个4×N矩阵，离散冲击波形gi通过使用参数向量γi作为方程的输入；频率f的界限取决于信号的频率分辨率和采样率，阻尼比受到正常物理范围的约束； 其中，参数τ和φ被设置为目标上升时间τspec，矩阵Γ中的参数通过求解目标函数得到： 利用上式的解Γ′，按照gt的计算公式计算矩阵G′,检查冲击波形列g′i的有效持续时间，并将符合条件的冲击波形组合成新的矩阵G： G＝{g′i∣Tg′iTspec} 其中，Tspec是目标持续时间，函数T·计算信号的有效持续时间； 在步骤S3中， 将单发炮振冲击的合成问题转化为双目标优化问题： 其中，l·是目标函数，用于衡量误差；SRS·是常规的SRS计算函数；在这个双目标优化中，l1用于衡量合成的单次冲击信号的SRS与中间过渡SRS之间的误差，l2用于衡量合成的单次冲击信号是否满足净位移变化的要求； 将这些目标函数同时最小化，将双目标优化问题转换为以下形式： 其中，α控制‘净零位移变化’目标函数的权重；给定矩阵G，振幅向量α通过启发式算法计算；所述启发式算法选自：遗传算法、模拟退火算法、粒子群优化； 在步骤S4中， 对单发炮振冲击信号进行复制、平移、组合处理，表达式为： 其中，n为炮振次数，λ为相邻炮振的时间间隔； 在步骤S5中， 生成遵循正态分布的白噪声信号： 将F’I到F’K的112倍频程滤波器组应用在白噪声rt，产生一系列带通滤波信号： rit＝r*hit fi+1＝fi×2112FIfiF′K 其中，hit是第i个带通滤波器的脉冲响应，中心频率为fi； 将低频噪声wt建模为带通信号的线性组合： wt＝∑bi·rit 其中bi是每个带通滤波噪声的幅值参数，表示多发冲击信号的低频平稳噪声； 通过一个优化问题来调整带通滤波信号的幅度参数bi，从而控制噪声信号： 其中，噪声信号被添加到串联的冲击信号vt中，以补偿其SRS； 最终生成的多次冲击信号st是将低频噪声wt加入到拼接冲击信号vt中，得到满足目标要求的目标SRS： st＝vt+wt。

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