基于动态自适应蚁群算法的航线规划仿真

蚁群算法是一种新型的基于群体的仿生算法,其在解决飞机航线规划问题中已经获得了较为广泛的应用。在传统蚁群算法的基础上提出了一种动态自适应调整信息素蚁群算法的航线规划算法,即在航线点搜索过程中对信息素强度Q值进行动态自适应调整,并将三维地形、雷达威胁等因素结合到算法中。仿真结果表明,该改进算法能够有效解决扩大搜索空间和寻找最优解之间的矛盾,帮助飞行员更快地规划出一条最优航线,为更好完成作战任务奠定了良好的基础。     

基于Voronoi图的突防航线动态规划

针对航空兵突防作战航线规划问题,分析了航线规划的关键技术,阐述了采用Voronoi图算法实现航空编队突防时航线规划的一般步骤和方法,并且根据敌方威胁的变化利用Voronoi图的特性对航线进行了动态规划,生成新的最优航线.研究结果对于航空兵突防作战航线规划有一定的参考意义.     

一种航线规划算法应用

主要探讨在舰载机的反舰突击作战中,如何利用A*(读做A Star)算法在航线规划中进行最优航线选择。在想定条件下,利用A*算法为红方的突击群兵力规划一条威胁最小的突击航线,并在假设数据条件下,通过Matlab对算法的实现,给出相应的突击航线。     

飞行员自行截击搜索发现概率计算机仿真

本文通过对建立飞行员目视和使用机载截击雷达搜索发现概率数学模型 ,利用计算机模拟电磁干扰环境下 ,我机在待战空域巡逻自行截击敌机时的搜索发现问题 ,得出了我机在不同情况下应采用的较优飞行航线及其相应的巡逻诸元 ,为在防空作战时指挥员正确决策提供了定量分析的依据     

考虑航线交叉的救援直升机起飞时序规划方法

为解决多架救援直升机的起飞时序规划问题,以最小化最后一架救援直升机的起飞时间为优化目标,建立多直升机多起降点的数学规划模型。设计了基于任务优先级的快速启发式算法,提出航线交叉点的处理方案,给出起飞时间求解算法。以云南鲁甸6.8级地震的灾后救援为背景,设计了包含24架直升机和12个起飞点的起飞时序规划案例,对模型和算法进行了仿真验证,并对航线交叉的影响与处理措施进行了深入讨论。实验结果表明该模型和方法能有效解决多架救援直升机的起飞时序规划问题。     

基于进化搜索策略的并行子空间设计算法

并行子空间设计是一种有效的多学科设计优化算法,但其搜索策略存在两点不足:一是寻找全局最优解能力有限,二是计算复杂。为弥补上述不足,将遗传算法应用到CSD算法中,提出了一种基于进化搜索策略的CSD算法。介绍了该算法的设计流程,应用该算法对一测试问题进行了优化,取得了满意结果。     

序列近似优化方法及其在火箭外形快速设计中的应用

针对序列近似优化方法在代理模型构造与采样策略等方面的不足,基于采样点局部密度,引入与局部密度成反比的样本点影响体积概念,通过优化总影响体积确定径向基函数最优核宽度,满足序列近似优化过程不同规模、非均匀样本条件下的函数近似需要;建立潜在可行域最大距离加点准则,并与潜在最优加点准则结合平衡算法的探索能力与开发能力;建立三步收敛判定准则;构建改进序列近似优化的算法流程。对于Golinski减速器的优化设计问题,算法在目标函数调用42次后便搜索到全局最优解,体现了其良好的全局寻优能力与搜索效率。以"天航二号"火箭为例,建立其外形优化问题数学模型,所提优化方法在调用原始计算模型165次之后便搜索到全局最优解,大大提高了设计效率,同时飞行试验也表明设计结果满足要求。     

基于遗传模糊推理系统的截击点智能解算方法

由于传统截击引导需要人的参与才能完成截击任务,截击方案生成速度要受到人反应速度的限制,成为提高作战速度的一个瓶颈。针对空中战场态势变化快、依靠人工制定拦截方案难以适应未来空战的问题,构建基于模糊推理系统的空战截击点智能解算模型,并采用分段变异和变步长寻优的遗传算法对模型进行训练,实现了对截击方案的快速估算,得到在解空间内性能可以达到甚至超越人类的截击点智能解算模型。     

飞越北极航行时间模型的研究

对飞越北极,缩短航线,节省航行时间问题进行了研究。采用了多种算法,对其有效性、适用性和复杂性进行分析讨论。假设"在旋转椭球体中,以通过球心和该椭球体上任意两点所构成的平面截此椭球体所得轨迹弧长作为曲面上两点间最短距离的近似值",在此基础上,通过运用数学软件计算得出结论:从北京出发,飞越北极抵达底特律的飞行时间可节省4.079 6h,从而使问题得到了进一步的验证。     

基于变权重搜索策略无人机航路规划算法

通过对A*算法在路径规划中的应用进行研究,提出了一种新的三维航路动态规划方法,通过对搜索策略引入启发式权重系数,利用加权值自适应方法对算法的评价函数进行设计,改善了传统A*算法在大空间中搜索速度低的缺点,提高航迹点搜索效率,同时将无人机的约束条件有效分割到解空间,便于应用于工程实践。基于优化算法规划的最优航路,设计了导引控制律,使无人机很好地跟随规划的路径,同时生成的期望控制指令充分考虑了无人机本身的机动性能以及实时性要求,解决了航迹规划与航迹跟踪之间的问题,最后进行了仿真验证,结果表明:该方法是可行和有效的,有着较高的优化效率;易于实现,工程实用性强。     

航空加权网络抗毁性综合评估方法

根据目前网络抗毁性研究中指标单一、网络无权等不足,针对航空网络的特点,以流量为边权,提出了一种多指标的航空网络抗毁性评估方法。基于网络吞吐量、相似权网络流量、节点相邻边权重分布分别构建了鲁棒性度量、网络效率度量、网络适应性度量。最后通过建立西北地区航空网络进行仿真,结果表明:西北地区航空网络具有与星型网络相似的性能,鲁棒性较差,网络效率较好,咸阳和乌鲁木齐作为中心节点,具有较好的主抗性能。实验结果证明了该评估方法的有效性。     

无源雷达截获概率建模与窗口变量影响仿真

在截获概率概念和截获条件的基础上,综合时域、空域、频域等窗口函数构建截获概率模型,分别建立截获过程的4个窗口函数子模型,研究截获概率与窗口函数变量的影响关系。以SPS-48雷达为辐射源,仿真分析各窗口函数变量对截获概率的影响程度,讨论分区策略下无源雷达参数优化对截获概率的影响并总结截获概率提高方法,为无源雷达设计、研制、试验以及使用提供技术支撑。     

一种适用于拦截高速目标的末段导引律

基于在视线坐标系中的导弹-目标相对运动模型,以控制导弹-目标视线角速度趋于零为基本思想,设计了一种末制导律,用于拦截高超声速目标。以脱靶量和能量消耗为约束条件,以目标无机动时有很好的性能为目的,首先设计了最优制导律;然后,基于滑模控制理论,选择合适的滑模趋近律,对所设计的最优制导律进行改进得到最优滑模制导律;用李雅普诺夫理论证明了该制导律的稳定性,分析了该制导律参数选择条件。仿真结果表明,与最优制导律相比,所设计的制导律对目标机动有较强的鲁棒性,能以直接碰撞的方式拦截高超声速目标。     

相控阵雷达LPI搜索方法研究

相控阵雷达可通过合理配置工作参数优化其性能。针对相控阵雷达在搜索目标时易受敌方电子侦察设备威胁的现实,研究了在保持搜索能力的同时,通过合理配置参数降低截获概率的问题。分析了影响相控阵雷达搜索状态LPI(Low Probability of Intercept)性能的主要因素,建立了截获概率模型与搜索能力模型,给出了3种参数调整策略。仿真试验验证了模型的有效性,并比较了3种策略的优劣。     

基于非线性最优反馈控制的远程拦截闭环制导

利用非线性最优反馈控制和伪谱轨迹快速重构技术,设计了一种有限推力空间远程拦截自适应闭环制导方法。首先建立了有限推力远程拦截最优制导问题模型,并给出了适用于该问题的非线性最优反馈控制求解原理。然后,将空间变轨动力学模型特点和伪谱法相结合,设计了基于状态量缩减的计算效率改进策略以提高轨迹优化的实时性。基于改进伪谱法进行连续轨迹快速重构,利用开环最优解形成闭环反馈,从而保证制导指令的实时更新,并通过引入控制逻辑对制导算法进行改进。时间最短远程拦截仿真表明,该闭环制导方法在保证任务指标最优性的同时,可以有效抑制J2摄动和计算误差的影响,具有较高的制导精度、自适应性和鲁棒性。     

Revenue management with aircraft reassignment flexibility

A well‐studied problem in airline revenue management is the optimal allocation of seat inventory among different fare‐classes, given a capacity for the flight and a demand distribution for each class. In practice, capacity on a flight does not have to be fixed; airlines can exercise some flexibility on the supply side by swapping aircraft of different capacities between flights as partial booking information is gathered. This provides the airline with the capability to more effectively match their supply and demand. In this paper, we study the seat inventory control problem considering the aircraft swapping option. For theoretical and practical purposes, we restrict our attention to the class of booking limit policies. Our analytical results demonstrate that booking limits considering the swapping option can be considerably different from those under fixed capacity. We also show that principles on the relationship between the optimal booking limits and demand characteristics (size and risk) developed for the fixed‐capacity problem no longer hold when swapping is an option. We develop new principles and insights on how demand characteristics affect the optimal booking limits under the swapping possibility. We also develop an easy to implement heuristic for determining the booking limits under the swapping option and show, through a numerical study, that the heuristic generates revenues close to those under the optimal booking limits. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2011     

基于搜索论的反舰导弹捕捉概率研究

反舰导弹已成为现代海战中的主要进攻武器,正确选择反舰导弹捕捉概率计算模型,对火控系统解算、指挥决策至关重要。针对传统捕捉概率计算方法存在的不足,根据搜索论的基本原理、反舰导弹自控终点分布函数、目标位置域函数、目标分布函数、导弹雷达扫描特征等,提出了基于搜索论的捕捉概率计算方法,确定了常见目标分布条件下的现在点射击捕捉概率计算模型,通过仿真验证了模型的正确性,并由仿真结果确定了敌舰高速规避条件下目标瞄准点选取模型。     

智能搜救机器人在障碍地形的自主构型规划

为了解决带有辅助摆臂的智能搜救机器人自动规划构型以实现自主越障的难题,提出一种能够适应复杂地面形状的搜救机器人越障构型规划新方法,其核心是一种高适应性、高效率的机器人姿态预测算法。通过将地形表示为离散的点集,建立了搜救机器人的单侧姿态预测数学模型;进一步提出了快速求解该问题的算法,每秒可预测1 000～1 500个姿态。基于此,设计了机器人越障过程中状态、动作的评价指标,运用动态规划算法与滚动优化思想构建了具有优化能力的、能够实时运行的构型规划器。仿真与实物实验的结果表明,该方法能够使机器人自主调整构型穿越复杂地形,且相较强化学习算法和人工操作具有更平稳的越障效果。     

舰载无人机光电载荷对海搜索方式与搜索宽度

搜索方式与搜索宽度是舰载无人机对海搜索效率与搜索力配置研究的基础。基于舰载无人机及其光电载荷的性能特点,提出了舰载无人机对海搜索的七种基本搜索方式,并从不同的角度对舰载无人机对海搜索方式进行了分类,给出了搜索方式的选择方法;建立了舰载无人机光电载荷搜索宽度计算模型,为舰载无人机系统采用不同的搜索方式进行搜索时计算其搜索效率和搜索力的配置提供了决策依据。     

反舰导弹与近程反导舰炮武器系统

在简述了反舰导弹的发展和水面舰艇防御问题的基础上,分析了近程反导舰炮武器系统抗击反舰导弹的必要性和有效性