相控阵雷达机动多目标跟踪算法设计与仿真

目前的多目标跟踪仿真系统为实现更高的跟踪精度和跟踪效能,多采用复杂的先进跟踪算法进行建模仿真,且仿真环境设置较为理想,不利于工程实践和系统仿真,其工程应用价值大打折扣。针对上述问题,采用连续系统的建模仿真方法,根据当前空战飞行器编队作战的发展对地面武器跟踪制导系统的新要求,提出并设计了基于M ATLAB的相控阵雷达机动多目标跟踪仿真系统,以KALM AN滤波算法为主线,对多目标数据互联、机动检测与辨识以及目标编批和航迹处理等核心模型的算法、关键技术进行了深入研究,开发了与KALM AN滤波算法较为匹配的跟踪滤波系统,最后以跟踪空中多目标编队飞行为例,对仿真系统进行了模型校验与测试。仿真结果验证了模型和方法的有效性,可为系统跟踪效能的分析评估提供平台和依据,对于相控阵雷达系统的开发和战术使用具有积极意义。     

铁路区间信号系统测试评估平台——信号设备与列车运行仿真研究

铁路区间信号系统测试评估平台是对铁路区间列车运行安全控制和防护系统进行可靠性、安全性测试及评估的平台.区间信号设备与列车运行仿真子系统是平台的一个子系统,它为平台提供了一个虚拟的现场环境.采用面向对象技术和离散事件仿真技术对仿真子系统进行了研究.详细地阐述了信号设备及列车的仿真模型、设计和仿真算法,并给出仿真实例,满足平台对仿真子系统地要求.     

结构主导目标检测中的纹理随机化

已有基于卷积神经网络的目标检测算法倾向于提取目标纹理特征,而非结构特征;因此,已有方法不能实现变纹理目标的可靠检测。针对此问题,提出基于纹理随机化的结构主导目标检测方法,采用仿真纹理随机化方法减弱网络模型对纹理特征的拟合,实现基于结构特征的变纹理目标可靠检测。利用目标的三维模型,借助Blender渲染引擎,完成纹理随机化仿真训练数据集的生成。仿真及真实图像实验测试结果表明:该方法能够实现基于目标结构特征的变纹理目标可靠检测。     

基于系统构型替换的固冲发动机故障模式半实物仿真

为全面快速验证冲压发动机的故障检测算法，基于构型替换建立了能模拟多种固冲发动机故障的仿真验证平台。基于此平台，搭建了发动机点火故障模型、压强传感器故障模型、设备接口模型，以及与真实控制器中检测算法具有相同外部接口和系统构型的故障检测算法模型等。通过系统构型的切换，将同一个故障模式注入故障检测算法模型和真实发动机系统，并通过对比同一组故障模式下故障检测模型检测结果与发动机控制系统检测结果，来对发动机控制器中的故障检测算法进行快速验证。以无喷管助推器点火的检测为例，讲述了该方法的建模、实验验证及分析过程，此外，该方法还能应用到无喷管助推器关机、进气道前后堵盖打开、燃气发生器点火、燃气流量容错控制等多个故障模式的仿真模拟与验证，具有很强的通用性，能大大地降低控制系统开发与验证的时间成本，具有很强的应用价值。     

一种面向大规模HLA仿真的并行区域匹配算法

HLA仿真中,数据分发管理实现基于值的过滤,可以有效减少盟员接收冗余数据的可能性和网络中的数据流量。大规模HLA仿真系统在仿真推进中需要大量的区域匹配计算以维护数据分发管理的正确性。现有的区域匹配算法大多需要对所有区域进行匹配计算,造成了大量计算资源的浪费;同时,主要基于串行匹配思想,难以充分发挥多核平台的并行计算优势。针对现有区域匹配算法的局限性,提出了一种面向大规模HLA仿真的并行区域匹配算法,该算法能够实现对一次仿真推进中多个改变区域的并行匹配计算,同时在匹配计算中采用基于移动相交的基本思想,利用区域范围移动前后的历史信息,将匹配限定在移动区间之内,减少了大量的无关计算。理论分析与实验结果表明该算法尤其适合基于多核计算平台构建大规模分布式仿真的应用需求。     

空对地高度自适应目标智能检测算法

在空基平台对地成像应用领域,由于高度变化差异大,成像视场广、视角单一、地物背景干扰多,这些特点使得现有深度学习检测算法面临新的挑战。针对此问题,提出了一种面向空基平台的高度自适应目标智能检测算法。首先,分析了高度变化和区域候选框尺寸设置对检测算法的影响。其次,建立了高度和目标检测候选框尺寸之间的关系模型,提出了高度自适应的目标检测候选框生成算法。最后,建立了不同高度下目标检测任务数据集,验证了所提算法的有效性。检测结果证明所提算法能够有效地减小空基平台飞行过程中的高度变化对目标检测算法的影响,提高检测算法的适应性。     

LEACH—DRT算法中基于神经网络的数据预测算法

为了保证无线传感器网络中数据的完整性,针对基于LEACH路由协议的动态轮时间算法存在的问题,提出一种基于人工神经网络的数据预测算法。该动态轮时间算法中,部分簇因调整后的轮时间不足以完成数据的采集而丢失数据。数据预测算法结合传感器节点数据具有时空相关性的特点,将时空延迟算子引入神经网络模型,并通过建立的神经网络模型对数据进行预测。仿真时采用伯克利英特尔实验室的传感器数据,通过Mafl软件对模型进行测试并分析仿真结果。实验结果表明：该算法对连续多个数据的预测效果理想,预测误差始终保持在较低水平。     

三维疏散仿真平台研究与开发

介绍了构建三维疏散仿真平台的基本原则,从建筑模型的导入、网格的自动剖分、人员模型的构建、人员行走规则、模拟结果的显示等方面对疏散仿真平台进行了阐述,测试了疏散仿真平台的功能,得出模拟结果与疏散演习结果接近的结论,认为该疏散仿真平台具有广泛的应用前景。     

基于BP神经网络的水下对抗预测模型研究

针对水下平台水下对抗作战量化验证评估困难、指导机动规避作战模型欠缺等问题,设计了一种基于大数据学习的水下对抗预测模型。首先进行水下平台水下对抗建模,基于蒙特卡洛方法执行若干轮次仿真获得规避概率数据集;同时,为解决海量仿真下时间效率不佳的问题,提出利用BP神经网络预测算法进行数据学习,提供准确、快速、可视化的对抗结果。试验结果表明,在本文设定的试验环境下,基于BP神经网络预测算法的平均预测误差为7.28%,可有效对水下平台规避概率进行预测,为指挥员指挥决策提供数据支撑。     

综合声纳仿真系统的VV&A过程研究

针对潜艇指控算法研究对综合声纳仿真软件的逼真度要求,采用VV&A的技术方法对软件循序进行了校验工作:首先对软件按功能模块进行功能校核;然后依据设备工作流程对声纳仿真模型进行验证;最后构建联机测试系统,输入实测海试数据对输出的仿真误差和海试误差进行统计分析,并在此过程中发现、定位和修改了一些不足之处。验证结果证明仿真软件满足设备各项战技指标要求,且符合实测海试数据特性,能够满足潜艇指控算法研制的需求。     

面向信号的ATS软件平台体系结构分析

完成了面向信号的ATS软件平台体系结构分析，给出了面向信号的ATS软件平台的定义，详细分析了该软件平台所具有的特征，并在此基础上，借鉴Kruchten的多视图方法，分析了面向信号的ATS软件平台涉及的行为主体，从组织视图、功能视图和信息视图多个视角研究平台的构成与运行方式，最后给出平台的总体模型，并详细介绍了模型中各层的具体定义与功能：     

基于MATLAB／SIMULINK的火控系统动态仿真试验平台设计

火控系统动态仿真试验平台是基于ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ研制的仿真工具。着重介绍了它的功用和软件的树型结构,并以某型雷达方位角天控系统为例,介绍了应用试验平台进行动态仿真和性能分析时的基本步骤。     

基于数据分发服务的无人机任务载荷综合仿真平台研究

现代无人机在军用、民用等领域都有着越来越广泛的应用,而载荷是无人机完成特定重要任务的必要设备,对载荷设备的选型和验证是非常重要的一个环节。针对无人机载荷选型以及载荷试验过程复杂、试验周期长、试验成本高的问题,设计了一种基于数据分发服务通信技术的无人机任务载荷综合仿真平台。该平台以载荷仿真为主体,同时结合任务仿真、通信仿真、飞行控制仿真以及效能评估,实现了多系统分布式联合仿真,可以有效对载荷设备进行仿真验证。介绍了该仿真平台的系统架构以及系统工作流程,并对平台实际应用效果进行展示分析。研究表明,本套仿真平台为后续无人机研发提供了新思路、新工具。     

用于舰艇对抗的多媒体半实物仿真系统

研究了舰艇对抗多媒体半实物仿真系统的构建方案 ,阐述了该系统的硬件设计和软件设计思路。该系统以实时处理、多媒体显示及拥有较好的人机交互能力为特点 ,融合了实时处理技术、网络通信技术、数据库技术以及仿真技术、专家系统等当代先进技术。系统中的仿真机可与 VXI控制系统鱼雷专用检测和声自导专用检测系统共同组成仿真系统平台。     

陆军合成营指挥模拟训练系统模型

对陆军合成营指挥模拟训练系统模型和部署结构进行研究和探讨,构建一个分布式合成营指挥训练平台。从系统的总体设计思路、系统功能设计、系统逻辑结构、系统物理结构及模块化设计思路上加以探讨并给出自己的方案。     

导弹作战效能仿真评估系统体系结构

为得到可信度较高的导弹效能评估指标，必须建立相应配套的模型体系，利用模型进行仿真以支撑效能指标的获取。导弹效能仿真评估系统具有复杂的算法／模型／软件系统结构。体系结构技术是解决系统结构关系复杂度的技术。本文在借鉴了软件体系结构思想的基础上，提出了适于导弹效能评估的系统体系结构框架。     

面向普适计算应用的构件定义语言UCDL

普适计算的适应性特征对于软件重用的要求决定了构件模型是目前普适计算软件体系结构的理想选择.在面向普适计算的自适应软件平台UbiStar的研究过程中,为了准确地对普适应用中构件的外部特征进行抽象描述,参考了CORBA构件模型使用IDL3和CIDL对构件进行特征抽象的方法,结合UbiStar普适计算平台的特点与需求,提出了一种适用于普适计算环境的构件定义语言UCDL,并且给出了一个应用示例.     

武警学院模拟训练公共平台的设计与实现

模拟训练公共平台是在现有专业领域模拟训练软件基础上,通过对其共性的研究,确定模拟训练公共平台的框架和功能.参考组件化和软件复用技术,设计实现了具备模拟训练软件开发和运行的公共平台,并列举应用实例,为不同专业同类模拟训练系统软件的开发提供了便捷,降低了开发难度和成本。     

舰艇编队作战指挥系统设计与仿真平台

作战指挥系统是海上舰艇编队的神经中枢。针对现代舰艇编队作战指挥系统研制过程的特点,构建了支持协同建模、动态重组、敏捷制造和增量开发等功能的支撑平台。该平台由建模工具、仿真引擎、系统管理与模型部署3个工具组成,重点对建模工具和仿真引擎进行了介绍。建模工具支持多种开发视图、多种建模方法和模型表示方法,特别适用于对复杂大系统进行多层次、多粒度的建模;仿真引擎是模型的求解环境,为模型的运行提供柔性的架构、简单的接口和高级的支撑服务,大大地简化了应用系统的实现,促进了模型的复用。最后,举例说明了如何应用该平台开发一个应用系统。     

海军指控系统应用软件复用集成平台研究

为了充分发挥海军指控系统应用软件的使用效能,需要采用先进的软件体系结构建立灵活高效的软件复用平台,从技术层面映射各种复杂多变的组织结构和管理体制,既能面向新一代指控平台发展方向,又能高效地改造和集成遗留系统。以面向服务的技术为基础建立海军指控系统应用软件复用架构模型,依托架构模型提出了代码复用、软件升级和软件整合三种软件复用集成策略,在此基础上设计实现了海军应用软件复用平台,可以敏捷搭建应用系统,并同时拥有快速响应需求变化的能力,显著提升指控系统应用软件的灵活性和适用性。