一种用于SEAD任务的改进型Voronoi图

根据雷达所在位置构造Delaunay三角形,取它的外心作为Voronoi图的顶点,构造常规Voronoi图,使用随机搜索算法可以为无人战斗机规划安全路径。由于战场环境威胁各异,使用常规Voronoi图不再能表征真实的SEAD任务,增大了无人战斗机的威胁,本文提出了一种新的Voronoi图的改进方法,以提高无人战斗机在执行SEAD任务时的生存概率。首先,根据可能出现的各种情况进行了分析,提出了改进型Voronoi图的构图原则。然后,提出了在不同威胁体下,基于"Delaunay多边形"构造改进型Voronoi图的方法。最后,进行了仿真。仿真算例的结果验证此方法可以明显地提高无人战斗机的生存概率。     

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.     

基于扩展Voronoi图的兵力机动路线决策

兵力机动决策是作战指挥决策的重要组成部分,兵力机动路线决策是兵力机动决策的关键.将地形、障碍和敌情威胁抽象为扩展Voronoi图的生长源,进而根据扩展Voronoi图的特性规划出兵力机动可选择路线,根据相应算法进行选择并修正后得到机动路线,为指挥员的决策提供参考.     

一种改进遗传算法在UCAV快速航迹规划中的应用

针对无人作战飞机(Unmanned Combat Aerial Vehicle,UCAV)航迹规划约束条件复杂、不确定因素多、实时性要求高的特点,提出了一种基于Voronoi图和改进遗传算法的快速航迹规划方法。该方法采取分层航迹规划的思想,首先根据Voronoi图生成初始航迹,并综合考虑约束条件,赋予各条航迹相应的权值;然后应用改进的遗传算法在生成的航迹空间中寻优,最终得到满意的航迹。该算法利用多处理机并行计算技术对传统遗传算法进行改进,大大缩短寻优时间。仿真结果表明基于Voronoi图和改进遗传算法的航迹规划提高了实时性,增强了UCAV的动态战场适应能力和突发威胁应对能力。     

基于WVD的海上区域控制模型研究

提出了基于加权Voronoi图(Weighted Voronoi Diagram,WVD)的海上区域控制方法.该方法将军事基地、海上编队作为控制节点,通过对节点能力描述和综合指数计算,采用WVD进行不同属方的势力范围划分,进而从不同角度对作战能力进行分析和优化.仿真结果表明,采用加权WVD技术可以清晰地表现海上编队不同...     

改进型Voronoi图和动态权值A*算法的无人机航迹规划

针对实际作战环境中的不同威胁等级和不同威胁实体的威胁源,提出了改进型的Voronoi图,并建立了基于改进型Voronoi图的航迹规划空间;基于A*算法的估价函数在不同阶段对指标的敏感度不同,在传统的启发式A*搜索算法基础上提出了动态权值A*搜索算法,提高了航迹搜索的效率,实现了航迹搜索过程快速性和准确性的结合。最后通过Matlab仿真计算出由动态权值A*算法得到的最优航迹,并进行了航迹的平滑处理,仿真表明了该方法的可行性。     

复合固体推进剂等效力学性能VCFEM细观预示方法

根据固体推进剂的细观结构特征,采用等圆最优装载方式生成代表性体积单元(Representative Volume Element,RVE)模型,并结合Voronoi单元有限元方法(Voronoi Cell Finite Element Method,VCFEM)和均匀化方法,发展了一种可预示固体推进剂等效力学性能的数值分析方法,从而得到体分比和组分材料对等效模量和等效泊松比的影响规律。为证明该方法的有效性,设计一个对称数值模型,通过对该方法和传统有限元方法的节点位移结果的比较,发现两者之间的相对误差小于5%,且VCFEM用少量单元就完成了分析,提高了计算效率。通过对不同细观结构下推进剂RVE模型的计算,发现随着夹杂体分比的增大,夹杂的颗粒增强效应越明显,基体材料的变化比夹杂材料对等效力学性能有着更加显著的影响。     

无人机路径规划算法与仿真

根据敌方防御雷达、防空火力等威胁以及禁飞区的分布情况,构造基于战场威胁中心的Voronoi图,得到可以规避各种威胁的航迹线段,结合战场威胁信息,计算航迹段的代价,形成有向图,计算出无人机初始最优航路,利用无人机初始状态和性能约束进行航路的进一步修正,满足了无人机的飞行特点.并运用MATLAB编制图形化界面,实现仿真结果的图形显示.     

基于双层Voronoi图的常规导弹多波次打击模型

着眼未来常规导弹实战化需求牵引,针对常规导弹多波次作战期间的波次转换问题,为尽可能缩减发射装置机动距离,降低算法复杂性,通过构建双层Voronoi图模型,对导弹发射阵地按照转载阵地进行动态聚类。在此基础上构建了双波次打击问题的双层规划模型,设计了针对于此问题的遗传算法。通过算例验证了模型及算法的有效性。     

战场环境下巡航导弹低空突防航迹判断研究

抗击巡航导弹(CM)是地面防空兵部队面临的一项重要任务,而准确判断巡航导弹的进袭航线是地面防空兵部队合理调整战斗部署、组织侦察射击的重要依据。通过对巡航导弹战场环境建模,建立巡航导弹战场环境的Voronoi图,并进行了基于不同威胁体的改进,在计算分段航线上巡航导弹的突防概率基础上,用模糊最大树法判断敌巡航导弹最/次可能的来袭航路,从而为后续的地面防空兵兵力部署提供了依据。     

SINS/DVL/AST水下组合导航中的鲁棒信息融合方法

捷联式惯导系统由于自主性强等优势成为自主式水下航行器长航时、长航程导航的主要手段。针对水下环境中外部多导航传感器如多普勒计程仪提供的测速信息和水声单应答器提供的位置信息容易受到非高斯噪声污染的问题,提出基于马氏距离算法的联邦鲁棒卡尔曼滤波算法。在联邦鲁棒卡尔曼滤波算法中,通过马氏距离算法引入膨胀因子,对量测噪声协方差阵进行膨胀,以实现非高斯条件下水下组合导航系统鲁棒性的提升。同时基于子滤波器的滤波性能对信息分配系数进行自适应调整以确保水下组合导航系统的高精度。基于江试试验实测数据进行水下组合导航半物理仿真试验,试验结果表明:相比于传统的联邦卡尔曼滤波算法,联邦鲁棒卡尔曼滤波算法可在非高斯条件下实现更高精度、更加稳定的组合导航；能够满足水下组合导航系统对容错性和鲁棒性的要求。     

城市环境下单无人机测向定位航迹优化算法

为解决单架无人机在城市环境中对辐射源目标的定位问题,提出了一种基于环境预测法的单无人机测向定位航迹优化算法。使用交互多模型-扩展卡尔曼滤波进行视距和非视距信号混合环境下的目标估计。结合估计的目标位置和城市地理信息模型,基于视线追踪法求解信号遮挡区域和多径信号干扰区域。在滚动时域控制算法框架下生成无人机预测轨迹,以最大化Fisher信息矩阵行列式为测向定位评价准则,考虑建筑物障碍以及其对信号的遮挡和反射效应对无人机测向定位航迹的影响,控制无人机选择最优航向飞行。仿真结果表明,该方法能够使无人机在存在障碍、信号遮挡和多径干扰的环境下实现对目标的高精度测向定位,为解决城市环境下的单架无人机测向定位问题提供了新思路。     

两级信息融合技术在柴油机故障诊断中的应用

针对传统神经网络在故障诊断中因测点信息多而导致的网络庞大、收敛困难等问题,引入集成神经网络,提高了融合诊断效率;同时引入基于D-S证据理论,这种决策融合方法解决了集成神经网络各个子网诊断结果不一致的问题。在应用于柴油机故障诊断时,首先对测取的正常和故障样本进行小波包AR谱分析,同时提取各个特征频带的能量分别作为集成神经网络对应子网的输入进行诊断,当其无法确定诊断结果时,再运用证据理论进行决策融合输出最终诊断结果。试验证明:基于集成神经网络和D-S证据理论的两级综合诊断模型提高了诊断的准确性和可靠性。     

采用区分性幅相联合字典学习的低截获概率信号分离方法

为解决采用字典学习的信号分离方法存在的相位信息缺失和子字典交叉表示问题，提出一种区分性幅相联合字典学习方法。该方法针对相位信息缺失问题，构建了幅相联合字典模型；针对混合信号在联合字典上投影时存在的交叉表示问题，基于区分性字典学习思想提出在字典学习过程目标函数中加入交叉表示抑制项。仿真结果表明：幅相联合字典能够充分表示典型低截获概率信号的幅相信息，交叉表示抑制项能有效抑制信号间的交叉表示，算法具有良好的分离性能。     

采用含22.5°二面角反射器无源定标体组的极化校准方法

在实际应用中,采用传统Whitt点目标无源定标方法往往会出现极化失真矩阵求解错误从而无法正确进行校准的问题。针对这一问题,在剖析常用的Whitt算法失真矩阵求解错误原因的基础上,提出了一种采用含22.5°二面角反射器的定标体组的新定标方法,包括点目标定标体组合、极化散射矩阵测量值预处理方法及特征值配对准则,可有效避免特征值配对错误导致校准结果错误的问题。仿真试验验证了所提方法的有效性和稳健性。     

利用几何结构求解欧氏平面TSP的改进遗传算法

TSP是经典的组合优化问题。根据欧氏平面TSP最优环路的性质提出了子路径及相关的概念,利用点集凸壳设计了环路构造算法,并以点集Delaunay三角剖分图为启发信息设计了改进的遗传算法,通过中国144城市TSP等验证了算法的有效性。     

基于改进欧几里得算法的卷积码快速盲识别算法

卷积码盲识别技术在信号截获、智能移动通信、多点广播通信等领域具有广泛应用,针对卷积码的快速盲识别问题,对经典欧几里得算法进行了改进,提出了一种基于改进欧几里得算法的卷积码的快速盲识别方法。算法对卷积码码率进行遍历,通过欧几里得迭代算法求解卷积的校验多项式,实现了任意码率卷积码的快速盲识别。对算法进行了仿真,仿真结果验证了算法的有效性,且算法的计算量小于文献中已有算法。     

基于点模式匹配的雷达航迹与航行计划匹配算法

在雷达航迹与航行计划匹配时,针对传统算法对单点信息依赖程度较高,在信息缺失、目标机动等情况下匹配效果差的问题,提出了一种基于滑窗的改进点模式匹配算法。首先,提取了雷达航迹多特征点,利用特征点集弥补单点信息的不足,通过简化匹配分数的计算,降低了点模式匹配复杂度。仿真实验结果表明,改进的点模式匹配算法显著提高了信息缺失、目标机动等情况下的匹配正确率。     

采用改进Sage-Husa自适应滤波的运动目标三维定位方法

提出不依赖于测距信息,利用两架基于视觉的无人机对运动目标进行三维交会定位的方法。采用多模型交互方法实现在不预知目标运动模式的条件下对运动目标的实时定位;采用改进的Sage-Husa自适应滤波算法,综合协方差匹配技术和正定性判断,提高了定位精度。为评估这些方法的性能,模拟真实观测条件进行仿真。结果表明,提出的方法可以实时对运动目标的三维坐标进行估计。改进的Sage-Husa自适应滤波算法可以显著提高定位精度,在90°观测夹角下,平均估计误差从27.13 m降低到14.62 m。仿真研究了两无人机观测夹角对定位的影响,结果表明:过小的夹角不利于定位精度的提高;较大的夹角对无滤波定位方法有较好的效果,但对基于改进的Sage-Husa自适应滤波算法的定位方法影响并不明显。