基于频率优化组合的KBR系统时标误差校正

时标误差是K波段精密测距仪(KBR)的一个重要测距误差源,现有的时标误差校正方法依赖于对星间时标偏差的精确测量。针对目前我国星间时标偏差测量精度不能满足校正需求的问题,提出了基于双频优化组合的时标误差校正方法,推导了优化频率之间应该满足的定量关系。研究了双频优化组合的实现,指出原有的KBR系统无法实现频率优化,在此基础上设计实现了一种改进频率流程的KBR系统,并对新的时标误差校正方法进行了实验验证。实验结果表明,基于双频优化组合的时标误差校正方法和改进的KBR系统有效降低了对星间时标偏差测量精度的要求。     

多目标多决策者环境下防空反导装备体系资源分配与优化

作战体系具有层次高、规模大,各作战分系统间协调配合密切的特征。在作战任务中,这种多层次、多系统、多决策者、多目标的结构使得对各作战子系统的武器装备分配变得更为复杂。为解决此类复杂结构的优化问题,在层次化多目标分析方法基础之上,将层次系统的风险管理引入到模型中来,形成多目标多决策者资源分配模型多目标多决策者资源分配模型,用以解决在不确定风险环境下进行多目标资源分配的问题。利用MOMDRA模型建模空袭风险下防空反导体系的武器装备分配问题,在求解该模型的过程中采用系统分解的思路,利用权重法,站在不同决策者的角度得到该体系的Pareto最优资源分配方案,并通过一个实例来说明此方法的可行性。     

Wiener过程的金属化膜脉冲电容器步降应力退化建模

由于强激光装置中金属化膜脉冲电容器高可靠长寿命的特点,导致退化试验的时间长效率低,传统的退化试验统计分析方法复杂,对先验信息依赖性大,针对这些问题提出了基于Wiener过程的金属化膜脉冲电容器步降应力加速退化建模和参数估计的方法。首先,用Wiener过程刻画电容器的退化过程,然后结合随机过程的特性采用MCMC方法进行参数估计,大大简化了统计分析过程。最后通过对电容器的仿真实验,将步降应力下的评估结果与恒定应力、步进应力的情况相对比,说明了步降应力对改善退化试验的试验效率的有效性。     

基于随机漫游模型的协同搜索力最优分配方法

针对多平台协同搜索的最优搜索问题,以多无人机区域搜索任务为背景,将搜索论和随机规划引入到编队协同搜索中,建立了环境模型、无人机模型、传感器模型;为了解决目标丢失后的“应召”搜索问题,建立了目标的随机漫游模型;通过对搜索力最优分配问题的分析,认为其实质为一类线性规划问题,提出了一种基于递归原理的解算方法;最后,通过仿真计算,证明了该随机漫游模型的合理性,并验证了所提算法的有效性。     

翼伞精确空投系统归航轨迹规划与控制?

翼伞归航轨迹规划与控制问题是翼伞系统在一定初始状态下,利用自身可操作性,完成从初始位置到目标位置的转移问题。针对翼伞空投系统不同归航要求,规划出满足精度要求为圆径概率误差（ CEP ）小于40m的归航轨迹并经过一定量的控制完成翼伞空投系统精确空投任务。首先建立翼伞系统状态空间六自由度模型,并在此基础上提出系统简化稳态模型,通过最优控制方法,规划出满足空投要求的最优归航轨迹后对翼伞进行不断控制直至目标点。最后通过Matlab仿真试验,绘出翼伞系统归航轨迹图与控制变化图。     

Optimal replacement of continuously degrading systems in partially observed environments

Motivated by wind energy applications, we consider the problem of optimally replacing a stochastically degrading component that resides and operates in a partially observable environment. The component's rate of degradation is modulated by the stochastic environment process, and the component fails when it is accumulated degradation first reaches a fixed threshold. Assuming periodic inspection of the component, the objective is to minimize the long‐run average cost per unit time of performing preventive and reactive replacements for two distinct cases. The first case examines instantaneous replacements and fixed costs, while the second considers time‐consuming replacements and revenue losses accrued during periods of unavailability. Formulated and solved are mixed state space, partially observable Markov decision process models, both of which reveal the optimality of environment‐dependent threshold policies with respect to the component's cumulative degradation level. Additionally, it is shown that for each degradation value, a threshold policy with respect to the environment belief state is optimal if the environment alternates between two states. The threshold policies are illustrated by way of numerical examples using both synthetic and real wind turbine data. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 62: 395–415, 2015     

基于混料设计的快硬土壤固化材料配方优化

为探索普通硅酸盐水泥(P·O)、熟石灰(HL)、硅灰(SF)三元混料系统对固化土无侧限抗压强度的影响,综合极端顶点设计和均匀设计思想建立混料回归模型,得出了响应面图形,确定了三元混料系统的最佳配方。在该配方下,固化土7d实际抗压强度可以达到4.75MPa。通过交互作用分析揭示了混料因子间的作用规律:P·O与HL交互作用对固化土7d无侧限抗压强度影响极其显著,P·O与SF交互作用对固化土7d无侧限抗压强度影响显著。对比试验表明,该混料设计方案对提高固化土7d无侧限抗压强度有显著效果,对土壤固化剂配合比优化设计和固化土无侧限抗压强度预测具有指导意义。     

基于NSGA-II和多属性决策的防空火力分配

为了解决防空火力分配问题,首先运用NSGA-II算法求出Pareto最优解集,然后运用多属性决策方法对Pareto最优解集中的解进行综合评估,并从中找出一个最优解。用区间数定性描述各属性,建立了防空火力分配的三目标优化模型。描述了NSGA-II算法和多属性决策方法的运算步骤。在仿真算例中,得到了一个最佳防空火力分配方案,说明该方法对于防空火力分配问题有良好的应用价值。     

被动全向声纳浮标跟踪潜艇的优化布放方法

反潜飞机利用被动全向声纳浮标可以隐蔽地跟踪潜艇,但浮标消耗量大。在满足定位精度的条件下,如何优化布放浮标以便有效增加跟踪时间是一个亟待解决的问题。首先分析了浮标探测性能和浮标群相对位置对定位精度的影响,得到浮标布放的五种基本原则;然后结合水下目标跟踪技术提出了两种用被动全向声纳浮标跟踪潜艇的优化布放方法:一种是利用遗传算法来优化每一枚浮标的布放位置,另一种是将一批次投放2-4枚浮标的多维优化问题简单转换成一维优化问题来确定浮标的布放位置。最后仿真计算了这两种方法的跟踪性能及浮标消耗量。仿真结果表明,两种优化布放方法均能满足跟踪要求,前者的浮标消耗量比后者略少,但后者的投放批次少很多,有利于减少人员的工作量。     

舰艇编队对空防御队形优化配置模型

分析了海上机动编队中防空舰的位置配置对舰艇编队拦截目标效果的影响,通过舰艇对来袭目标拦截概率的推导,建立了被掩护舰的生存概率模型,从而提供了一种解算编队防御队形最佳配置的方法。