相控阵探测器对地目标快速聚焦定位策略研究

针对机载相控阵探测器对地目标定位精度不高的问题,提出一种基于波束控制的快速聚焦定位策略。该策略利用相控阵天线辐射波束角度可调的特点,对目标区域依次进行扫描;并通过改变相控阵发射波束参数,缩小目标探测区域;同时利用加权算法、探测模型共同解算得到目标的二维坐标。该策略能够快速缩小探测区域,最终实现波束聚焦以及目标定位。实验室测试验证了该策略的可行性,定位误差能够控制在2 m以内。     

鱼雷目标定位跟踪技术

对鱼雷目标进行定位跟踪是舰艇反鱼雷的关键,报警声纳能够给出水下鱼雷目标的方位信息,但仅利用方位信息对鱼雷目标进行定位跟踪是不够的。对本水面舰艇舰壳声纳和拖线阵声纳纯方位协同探测可行性进行分析,并对协同探测条件下鱼雷目标定位跟踪算法进行探讨,建立可应用于鱼雷目标定位跟踪的滤波算法模型,对其定位精度进行分析,并与最小二乘算法进行比较,通过仿真比较,最终确定出可用于鱼雷目标定位跟踪的算法模型。     

基于加权双曲线定位的DV-Hop改进算法

针对基于双曲线定位的DV-Hop算法中误差项的异方差性引起的定位误差大的问题,提出了一种基于加权双曲线定位的DV-Hop改进算法。算法分析了基于双曲线定位的DV-Hop算法模型中误差项的异方差性,用加权最小二乘法对异方差性进行纠正,对加权最小二乘法中的权值矩阵进行了理论推导并得到与跳数相关的最佳权值矩阵,使得误差项满足同方差性,所得估计值接近最佳线性无偏估计。仿真结果表明,所提算法在定位精度上较目前常见的基于双曲线定位的DV-Hop算法都有一定提高。     

故障传播有向图在地面电源故障诊断的应用

基于图论的故障诊断方法能够有效地缩小故障源的搜索范围,在最短的时间内找到真正产生故障的部件。采用故障传播有向图的方法对某飞行器地面电源故障诊断算法进行了研究,针对该飞行器地面电源的物理结构及相关的电气特性得到其故障传播有向图,并经过一些运算后将有向图进行了分层重构,最后利用故障定位算法模拟了故障定位的过程,得到了很好的效果。     

基于垂直阵列的相干信源二维测向新方法

针对远场窄带相干信源的二维DOA估计问题,提出了一种基于垂直阵列的解相干算法,利用垂直阵列模型特性,在3个线性子阵列进行分维处理运算。在每一个维度,运用空域平滑算法构建数据协方差矩阵实现解相干,并结合ESPRIT算法分别估计信源与各线阵的夹角,利用其中一个角度来组合其他两个角度,实现参数配对。仿真实验结果显示,相较于空域平滑DOA矩阵法,算法的稳定性、估计精度都较高,适用于低信噪比和短快拍情况。     

基于自适应滤波的GPS/INS数据融合算法

研究了高动态环境下的GPS/INS组合导航系统,重点讨论了基于伪距、伪距率的GPS/INS数据融合算法.借助于载体的运动模型、GPS系统和INS系统的定位误差模型,建立了组合导航系统的状态方程和量测方程,利用自适应Kalman滤波算法实现了GPS/INS系统的伪距、伪距率融合.最后,利用实测数据对数据融合算法进行了仿真,结果显示该数据融合算法能够增强组合导航系统的精度、可靠性和完备性.     

基于滑窗自适应的故障估计与补偿及其在组合导航系统中的应用

针对以往方法对缓变故障存在较大的故障检测延时,从而降低导航系统可靠性的问题,实时的故障估计及补偿十分必要。将故障动力学建模为随机过程,提出了一种基于不准确状态和测量噪声协方差矩阵自适应学习的滑动窗口变分自适应卡尔曼滤波器。它由前向卡尔曼滤波、后向卡尔曼平滑和噪声协方差矩阵的在线估计组成。通过对滑动窗口状态向量的平滑后验分布进行逼近,利用变分贝叶斯方法将噪声协方差矩阵的后验分布解析更新为逆Wishart分布,避免了不动点迭代,获得了良好的计算效率。最后,基于捷联惯导/卫星(SINS/GPS)组合导航系统,进行了导航系统的故障估计及补偿的仿真验证。仿真结果表明,在不需要了解量测噪声和故障系数矩阵的情况下,该方法能够较好地估计出目标故障信号,然后利用估计出来的故障值对导航系统进行补偿,极大地提高了SINS/GPS组合导航系统的实时估计精度与可靠性。     

基于矢量分配的组合导航容错联邦滤波算法

针对高动态环境下飞行器组合导航系统因不确定故障导致导航精度下降的问题,提出了一种基于矢量信息分配的容错联邦滤波算法。设计矢量形式的故障检测函数,对各观测量进行单独的故障程度划分,克服了将故障子系统所有观测量同时隔离的缺陷；根据观测量是否异常,重构时变量测噪声矩阵和信息分配矢量系数,对子滤波器的状态变量进行信息分配,在隔离故障子系统异常观测量的同时,最大限度地利用正确观测信息。仿真结果表明,采用该算法能够充分发挥各导航子系统的优势,极大提高了导航子系统信息利用率,具有较高的精确性和容错性。     

基于子协方差阵加权的三星时差定位数据综合

为提高三星时差定位系统的定位精度,需要将系统在不同时间得到的多个定位估计结果进行统计综合。本文提出了一种基于子协方差阵加权的定位数据综合算法。该算法根据单点定位精度分析结果,先利用定位误差协方差的二维子阵的逆矩阵作为权矩阵,通过加权最小二乘估计目标空间三维坐标位置中的其中两维,再利用WGS-84地球模型求解另一维坐标。仿真实验表明,相比已有算法,所提新算法可以明显提高定位精度。     

基于线性数据融合的双椭圆定位模型优化算法

为了充分利用分离式台声源声纳定位系统的冗余测量信息,提高系统的定位精度,提出了基于线性数据融合的双椭圆定位模型优化算法。并通过数值仿真,对不同条件下的定位误差几何分布曲线图(GDOP)进行了研究。仿真结果表明,大部分探测范围内,两个声源之间距离的变化和时间测量误差对定位性能影响较小,而角度测量误差对该算法的定位精度影响较大。与仅利用距离信息进行定位的方法相比较,采用数据融合的优化手段,可以充分利用定位系统的冗余信息,有效地降低了系统的定位误差,探测盲区的定位性能也得到明显改善。仿真结果和性能分析为解决远距离探潜定位优化问题提供了理论依据。     

基于指控交互信息用户语境的语义Web服务发现和组合

在军事指挥控制模拟训练系统和训练装备研究领域,指控系统与仿真系统的开发是相对的,遵循不同的标准和协议,在结构和功能上存在很大的差异。通过建立指控交互信息的语义Web服务概念参考模型,提出指控系统与仿真系统互操作性面临的技术需求,研究基于指控交互信息用户语境的语义Web服务发现和服务组合,提出了基于静态与动态用户语境匹配的语义Web服务发现架构和服务匹配算法,以及基于用户语境的语义Web服务组合算法。     

面向服务的作战仿真模型组合建模方法

为简化模型组合的实现方式,满足多样化作战仿真对模型服务组合的需求,针对作战仿真模型组合规则复杂、基本服务类型相对单一等特点,提出一种基于事件的服务组合BEWSC（Based-Events Web Services Composition）方法。首先定义一种基于MERA(mission-event-restriction-action)规则化语言,在此基础上,采用过程构造子,按照模块化方法对模型服务的组合方案进行描述,并分别从服务的发布者、服务的请求者和推理过程这三个角度对组合服务的执行流程进行具体分析,解决了服务组合表示困难、描述能力不足、模型匹配差异性大和模型组合有效性低等方面问题。     

基于本体的仿真服务定制与组合

为实现快速构建仿真系统,提出了面向服务的仿真开发模式,基于本体和Web服务进行仿真服务的定制与组合。给出了本体、仿真服务等基本概念,详细定义领域本体、需求本体和服务本体;提出了仿真服务定制模型及系统框架;分析了需求目标与仿真服务之间存在的逻辑关系,并确定了服务定制的一般过程。基于网格工具集初步实现了仿真服务定制和组合系统,验证了上述方法的可行性。     

一种基于规则的OWL-S本体语法一致性维护方法

OWL-S本体语法一致性维护是语义Web服务维护工程中需要重点研究的问题.提出一个一致性维护框架指导知识工程师进行OWL-S本体语法一致性维护,定义并抽象出OWL-S本体基本变化,提出变化关联矩阵分析基本变化间的依赖关系,基于关联矩阵提出额外变化序列生成算法分析基本变化对全局的影响,并分析了算法时间复杂性.对OWL-S本体语法一致性规则进行了形式化定义,使机器能够自动检测这些规则,辅助知识工程师完成OWL-S本体语法一致性维护工作.     

基于扩展Petri网的动态服务聚合流程描述模型及其BPEL4WS表示方法

针对现有服务聚合流程建模方法的不足,基于扩展Petri网提出了一种新的服务聚合流程/资源描述模型WSCP/R-net,有效解决了动态服务聚合流程模型中不确定路径选择和服务的动态变化性问题。给出了WSCP/R-net模型向BPEL4WS的转换算法,并以城市应急处理为例说明了转换算法的有效性。     

基于PG图的空间信息服务链建模方法

空间数据的异构、分布与海量的固有特点导致了空间信息应用的分布与难于集成的现状,成为制约空间数据大规模应用的主要因素。根据服务链的思想,提出了基于PG(优先图)构造服务链图进行空间数据应用集成建模的方法,并定义了一组变换实现对模型的逐步精化和向现实模型转化。该方法在面向资源环境的空间信息应用服务中进行了初步应用。     

Axis2与NET平台间Web服务安全交互研究与实现

Web服务基于一系列开放的标准技术,具有松散耦合、语言中立、平台无关、互操作性的优点。近年来,在武警部队信息化建设中,很多平台都构建了Web服务。但由于Web服务的各个平台对WS—Security规范的支持不统一,这就为全部队涉及不同业务部门的异构平台web服务的安全交互带来了问题。通过分析NET和Axis2Web服务平台对WS—Security规范的支持,提出一个方案来解决多个异构Web服务平台之间的安全交互问题,最后通过实验证明了该方案的可行性。     

空间信息栅格体系与服务聚合技术

空间信息应用中存在的数据海量、分布异构、处理复杂、计算密集等问题制约了空间数据和信息的广泛共享和应用。空间信息栅格(SIG)以Grid和WebServices技术为核心,共享并汇集地理上分布的海量空间信息资源,实现动态整合与集成。在构建开放性SIG七层应用体系的基础上,重点研究SIG服务聚合技术,基于Petri网和图论提出了一种新的服务聚合流程模型(服务/资源网),同时构建了可扩展的服务动态选择模型(SISM),实现服务聚合过程中的动态服务选择。结合国家地质调查业务应用,通过地下水资源评价应用实例对SIG的实用性和有效性进行了验证。     

基于模糊模型的发动机部件级故障隔离方法研究

发动机故障诊断与故障隔离是发动机健康监控领域的一大难题,但对发动机故障定位、预防灾难性事故发生及发动机维修意义重大。为了准确地确定故障发生的部位,本文针对某型液体火箭发动机,提出一种基于模糊模型的部件级故障隔离方法。首先对发动机系统进行部件的划分,然后建立各个部件的模糊模型并进行训练,最后按照设定的故障检测与隔离策略对故障进行诊断。利用两组发动机故障仿真数据对基于模糊模型部件级故障隔离方法进行验证,结果表明:本方法可以实现单一或多个部件故障隔离。     

利用整帧翻转的SRAM型FPGA故障注入加速算法

不可恢复异常比特位(unrecoverable-sensitive bits, UR-SB)不能通过定时刷新修复,会造成卫星载荷在轨服务的长时间中断,是地面故障注入试验需要着重评估和改善的。但UR-SB占比极低,若采用传统逐位翻转故障注入方法,其测试耗时太长,效率极低。提出了一种基于整帧翻转的静态随机存取存储器型现场可编程门阵列的故障注入加速算法,其通过整帧翻转能够快速筛除不存在UR-SB的配置帧,并进一步用二分法对存在UR-SB的配置帧进行快速搜索,有效加速了UR-SB的精确定位过程。以在轨常用XQR2V3000器件为例,理论分析在较差情况下测试效率可提升207倍,信号生成载荷实测结果最高可提升949倍,理论分析和实测结果均验证了所提加速算法的有效性。