综合火力/飞行控制系统中目标状态估计器的分析与设计

本文主要研究用于综合火力/飞行控制(IFFC)系统中的目标状态估计器(TSE)的分析与设计问题。首先利用目标机动加速度的二阶马尔可夫模型,在横滚稳定的目标视线坐标系上建立了一种TSE 数学模型,其状态方程是九维非线性时变微分方程组,观测方程为四维线性定常方程组。尔后分析和讨论了该模型的结构特点,将其在算法上解耦简化为三个三维子系统,从而使滤波计算量大为降低,得到了便于实时处理的离散化TSE 数学模型。最后用离散形式的次优Kalman 滤波方法实现了对目标状态的滤波估计。仿真结果表明,目标状态估计精度较高,能够满足IFFC 系统的需要。     

综合火力/飞行控制系统的分析与设计

本文利用经典控制与现代控制理论相结合的方法,分析、设计了一种复杂的时变非线性随机控制系统——空一空射击模态的综合火力/飞行控制(IFFC)系统。文中给出了飞行控制系统的构成与设计结果,建立了一种基于惯性座标系的指挥仪型火控解算模型,讨论了火飞耦合控制律的构成特点,设计了目标状态估值的卡尔曼滤波器,最后进行了整个IFFC 系统的数字仿真。大量仿真结果,特别是空战状态下飞机倒飞机动模态的自动进入和退出,表明了本文所设计的IFFC 系统具有良好的性能和一定的实际意义。     

空—空综合火力/飞行控制系统(IFFCS)的设计

本文研究综合火力/飞行控制系统的设计问题,在国内首次提出了一套设计空——空IFFC系统的比较系统有效的方法。本文成功地建立了IFFC系统设计中所涉及的诸子系统的模型并根据设计需要进行了简化,从而得到了一组比较合理的,具有纵侧分离性质的线性模型。为了使所设计的系统在各种限制下具有良好的动态性能,同时也为了控制规律设计与实现的方便,本文根据模型特点,提出了控制系统抗干扰设计的“强可控/弱可控”子系统分离设计的方法,这一方法是适用于一类线性系统设计较为一般的方法,它在IFFC控制器设计中的应用大大简化了调参规律并较好地解决了控制大小限制与Robust性的矛盾。整个设计对Robust性给予了充分的重视,文中给出了线性系统在非线性时变摄动下保持稳定的一个摄动界,利用这一结果研究了系统的时变摄动下的Robust性。仿真结果表明本文提出的方法设计的系统具有良好的Robust性和满意的时域特性。     

基于功能模型的复杂系统FMEA方法

分析了传统故障模式及影响分析(FMEA)方法在面对复杂系统时存在的系统描述不清晰和不能很好地为系统设计服务等问题.针对这些问题,提出了基于功能建模的FMEA方法,并给出了分析步骤.以某型舰船航行任务系统为例,应用基于功能建模的FMEA方法进行了分析,验证了该方法的科学性和有效性.     

时态逻辑形式化描述并发系统性质

时态逻辑是一种描述反应式(并发)系统中状态迁移序列的形式化方法,用于刻画并发系统所需验证的性质,是模型检测的基础.阐述了时态逻辑CTL 及其子逻辑CTL、LTL的语法及语义,然后分析运用时态逻辑描述并发系统性质,最后给出一个应用实例.     

高阶系统的降阶近似处理

本文介绍基于劳斯稳定性法则的高阶系统的劳斯近似法。给出降阶模型中参数的直观计算表。对于以状态空间模型描述的系统,提出采用模型规范化方法,求取系统传递函数,进而用劳斯近似得到降阶模型。通过一个例子具体说明这种方法的运用和结果。     

潜在故障状态可测的一种故障检查模型

从系统的功能故障状态和潜在故障状态两方面讨论了故障检查模型,基于延迟时间模型推导了系统的期望可用度模型并对其适用性进行了讨论与验证。     

一种高效的显式模型检验方法

随着软硬件系统规模和功能的不断扩充,状态空间爆炸问题严重影响了模型检验的进一步发展与应用,成为验证大规模系统的瓶颈.在显式模型检验工具Murphi的基础上,针对其可达状态空间组织存在的问题进行改进,提出了基于整型指针与Fibonacci散列的可达状态空间组织方法,实现了一个高效的显式模型检验原型系统,在确保验证正确的同时有效缩短了验证时间,并能在系统规范不可满足的情况下给出反例,有助于系统设计人员快速定位错误.理论分析和实验结果表明了本方法的有效性.     

综合火力/飞行控制空对地模态研究

本文对综合火力/飞行控制系统空对地模态进行了研究,讨论分析了火飞系统的建模、设计、仿真等问题。本文成功地建立了IFFC系统设计所涉及的诸子系统的模型并根据需要和模型特点进行了简化,得到了一组具有纵侧分离性质的火飞设计模型。采用二次型渐近设计方法,设计了两种类型的飞行控制系统。为使所设计系统具有良好的动态特性与实现的方便,根据模型特点,采用了降低系统灵敏度和鲁棒跟踪控制器综合设计方法,提高了系统的鲁棒性,降低了系统的灵敏度,避免了调参和自适应调整的复杂结构。仿真结果表明本文采用的设计方法十分有效,手动/自动状态模拟表明,采用IFFC改善提高了系统性能,提高了系统的作战效率。     

状态空间形式下的H∞优化控制问题

本文给出了控制系统的H~∞优化控制解的完全状态空间设计的方法。从普通控制系统出发,给出了一般非方4-块模型匹配问题的解。整个求解过程完全是在矩阵空间进行的。该方法便于计算机辅助设计,也便于系统的更进一步综合与分析。     

多状态系统故障树质蕴含集的求取算法

本章首先给出多状态系统状态空间的立方体表示方法,然后建立相应的运算规则。在这些规则的基础上,提出多状态系统故障树质蕴含集的求取算法。通过实例分析,说明了这种方法的可行性。     

一种离散描述器系统状态调节的反馈控制律

本文探讨了形如 Ex_(k+1)=Ax_k+Bu_k 的定常离散描述器系统的状态调节问题,得出了一个用至多 n 步使描述器从状态 x_0到达原点的闭环反馈控制律μ_k=Kx_k。     

解命中问题系统的状态空间分析

本文试图应用现代控制理论的基本概念和方法,分析连续型解命中问题系统的某些特性。文中叙述了如下内容:解命中问题系统的组成和特点简介;系统线性化后的状态空间表达式、能控性和能观测性以及系统的随机误差分析。     

多阶段任务系统任务持续能力数学评价模型研究

分析了多阶段任务系统(PMS)及任务可靠度、可信度和任务效能等任务持续能力评价参数。结合实际装备系统大部分属于可用马尔可夫过程进行描述的可修复系统的特点,为简化模型复杂程度提出了一些合理的假设条件。针对两状态PMS,通过分析其状态转移关系,从阶段任务成功概率和阶段任务间转换概率的概念出发,分析给出其计算方法。结合对可信度和任务效能等参数的分析结果,建立其计算模型,从而建立了多阶段任务系统任务持续能力数学评价模型。最后结合常见的“靶场打靶”任务,通过对比仿真结果进行了模型的实例验证。     

基于Web 服务和多Agent技术的水下平台作战推演系统构建

对象智能建模、模型调用管理等是水下平台作战推演系统设计与开发过程中的难点问题。基于OODA环指挥控制描述模型,刻画了水下平台作战推演的业务流程和功能,采用Web服务和Agent建模技术,建立了一种基于Web服务和多Agent技术的水下平台作战推演系统体系结构,有效地解决了作战推演模型的智能性、重用性和扩展性等问题,并给出了智能体建模的程序框架,对水下平台作战推演系统的设计与开发等具有重要参考价值。     

基于UML的搜索雷达仿真系统建模与实现

为了构建某防空火力单元仿真系统中搜索雷达的仿真模块,介绍了基于统一建模语言UML(unified modeling language)的搜索雷达仿真系统的建模与实现,利用UML为搜索雷达仿真系统进行面向对象的分析建模,构建了搜索雷达仿真系统的用例模型,动态模型和静态模型。最后给出了系统的具体实现,仿真实验表明系统设计的可行性。     

空间信息获取系统建模与分析*

分析了空间信息获取系统概念和运作过程,建立了空间信息获取系统的SysML模型以及赋时CPN模型：通过CPNTools状态空间分析工具,验证了空间信息获取系统的逻辑性;运用CPNTools对模型进行仿真,依据仿真数据分析了空间信息获取系统的性能,并给出了空间信息获取系统的改进建议。     

基于BLP的Web系统多级安全策略模型

Web系统的广泛应用使其安全问题日益突出.通过分析当前Web系统存在的安全隐患,在Web资源的访问控制上引入了多级安全策略,从Web系统的功能需求和安全需求出发,分析了BLP模型直接应用于Web系统时导致的问题.在BLP模型的基础上,提出了Web系统的多级安全策略模型,对Web系统中的概念、对象和操作进行抽象和提炼,研究了Web系统处于安全状态时应当满足的安全条件,并在此基础上,对Web系统、系统状态、和状态转换进行了形式化描述.     

基于机会策略的多部件系统状态维修决策优化模型

针对部件间存在维修相关性的多部件系统,引入机会策略增加机会维修阈值,将部件间的维修策略进行组合,建立多部件系统状态维修决策优化模型。采用劣化状态空间划分法分析系统中维修活动组合及其概率计算方法,基于半更新过程理论建立以系统长期运行平均停机率(简称"平均停机率")最小为目标的多部件系统状态维修决策优化模型,联合优化了系统机会维修阈值、预防性维修阈值和系统检测间隔期3个决策变量。采用蒙特卡罗仿真方法对模型进行优化求解,并通过案例进行对比分析,结果表明:采用优化得到的系统最优检测间隔期、机会维修阈值和预防性维修阈值进行状态维修决策,可有效降低多部件系统的平均停机率,提高系统可用度。     

基于UML的兵棋推演系统建模

通过对兵棋推演系统结构和功能的分析,运用面向对象的分析与设计方法,建立了基于UML的兵棋推演系统模型,并构建了系列视图模型,描述了该系统从需求分析到系统设计的整个过程,对兵棋推演系统进行了规范化、可视化表述。为兵棋推演系统详细设计、开发和实现奠定基础,为其他推演系统开发提供参考。