航空导航技术的发展方向

针对航空导航的特点,对现有航空导航装备的特点进行了分析,并结合未来作战的需求,给出了航空导航技术的发展方向,主要是组合式导航体制,将卫星导航与惯导的组合进一步与地形辅助导航、地球物理导航、地磁导航等方式结合起来.     

基于Multi-Agent敏捷卫星动态任务规划问题

在分析敏捷卫星的特点和卫星多用户需求的基础上,针对敏捷卫星任务规划问题,基于Multi-Agent理论构建了任务分配模型;针对敏捷卫星任务规划初始方案调度中卫星资源失效的情况给出了敏捷卫星动态任务重调度模型;在此基础上,提出了基于诚信机制的可解约合同网任务分配方法,设计了招投标机制、可解约合同网协议以及招投标、评标策略;以敏捷卫星任务规划调度问题为例通过实验获得了满意的结果,表明了模型的合理性以及算法的有效性。     

基于循环平稳的卫星信道多普勒频移估计

基于线性调制信号的循环平稳特性,卫星信道多普勒频移的估计可以通过求解发送信号与接收信号的循环相关函数关系得到.借助循环谱函数推导出发送信号的循环相关函数,接收信号的循环相关函数则对信号本身及其有限差分进行计算.仿真结果说明了该算法对信道中的干扰与噪声不敏感,在多普勒频移较大时,该算法具有良好的估计精度;同时该算法还具有低复杂度和应用灵活的特点.     

地球静止轨道卫星系统兼容性多维度分析方法

针对地球静止轨道(Geostationary Satellite Orbit, GSO)卫星系统间的兼容性分析,设计了单波束和多波束GSO卫星系统间的上行及下行干扰场景,并在卫星的轨位、系统链路可用度及干扰系统地球站选址等多维度对GSO卫星系统间的干扰进行了评估,提出了不同轨位间隔条件下满足国际电信联盟干扰协调限值的干扰系统地球站最近选址的建议,细化了各维度研究上的颗粒度,在不同维度间进行横向对比,分析了GSO卫星系统在不同维度下的干扰变化特性曲线和各维度对干扰分析结果的影响程度。在系统链路可用度一定的条件下,两个卫星系统的轨位间隔>2°时,干扰数值变化缓慢;轨位间隔≤2°时,干扰数值变化较快;轨位间隔≤0.1°时,干扰数值急剧上升。以国际电信联盟实际登记的CHNSAT-81.5和INSAT-KA82.5E卫星的网络资料为例,将计算得到的GSO系统波束间的干扰噪声比、载波干扰比与Visualyse软件结果进行验证对比,结果误差保持在0.7 dB范围内,证明该方法具有有效的评估性能。     

面向无人环境的机器人生态圈自主任务决策方法

借鉴自然界生态系统的典型特征,提出机器人生态圈概念。通过使集群机器人进行智能协同与复杂演化,涌现自我维持、自我复制与自我进化等生命特征,实现无人条件下的长期生存、繁衍与进化,并执行特定的任务。针对机器人生态圈典型任务场景的自主任务决策需求,分析不同机器学习任务决策方法的特点,建立机器人生态圈自主任务决策的决策树模型和神经网络模型。分析表明,两种模型的正确率均在80%~90%,且均具有良好的稳定性。这说明,机器人生态圈自主任务决策问题可以通过决策树、神经网络等机器学习方法来很好地加以解决,从而为面向无人化场景的任务应用提供技术支持。     

均衡聚类市场拍卖机制的异构无人机集群任务规划方法

针对大规模异构无人机集群的全局任务规划问题,提出一种基于均衡聚类市场拍卖机制的任务规划方法。对无人机群协同合作完成任务的场景进行分析,综合任务聚类和无人机联盟的优势,建立了通用性较高的任务规划模型。考虑到对无人机群负载均衡的需求,融合和改进了K-means聚类算法和市场拍卖机制,形成一种综合考虑路程消耗和任务消耗的均衡聚类市场拍卖算法。在拍卖过程中引入平衡参数,通过计算旅行商问题来修正平衡参数,保证无人机群在负载均衡的同时整体成本不断降低。仿真结果表明,使用均衡聚类市场拍卖机制的任务规划方法能够在较短时间内完成异构无人机群的复杂任务规划,保证无人机群负载均衡的同时,整体成本和总时间上也有较好表现,具有一定的实际应用价值。     

C2组织结构设计:平台-任务关系设计

以联合作战战役为例建立作战平台和任务模型,对C2(Command and Control)组织结构设计中平台-任务关系设计问题分析了传统多维动态列表规划算法(Multidimensional Dynamic List Scheduling,MDLS)在解决作战平台资源调度(平台-任务分配)问题的不足,提出了在平台-任务分配过程中采用任务选择平台组、平台选择任务以及两者选择冲突消除改进的MDLS算法,以解决MDLS算法的不足,并对不同方法的结果进行了比较.     

基于MDO方法的卫星集成设计系统分析与实现

为解决多学科设计优化方法中多学科设计、多学科分析、多学科优化过程与卫星总体设计流程集成的问题,采用变复杂度建模技术,并借鉴产品数据管理思想,设计并实现了面向总体设计的卫星集成设计软件系统。阐述了软件的设计思想、系统组成和功能特点,并给出了月球探测卫星概念设计问题的具体应用实例,结果表明软件在解决多学科设计优化方法应用于卫星集成设计问题时的可行性。     

卫星任务调度问题的约束规划模型

卫星任务规划与调度是空间资源管理的重要内容之一,其目的在于为卫星系统的任务计划编制提供科学合理的决策手段与依据。卫星任务调度问题的重要特点在于,调度任务存在可见时间窗口约束。只有在可见时间窗口内,调度任务才可能执行并完成。在进行合理假设的基础上,建立卫星任务调度问题的约束规划模型。对基本禁忌搜索算法进行改进,提出了模型求解的变邻域禁忌搜索算法。应用结果表明,约束规划模型的建立与求解是合理的。     

美军军事通信卫星体系发展趋势及启示建议

指挥控制与通信链路是美军军事力量的关键纽带。目前军事通信卫星在美军指挥控制与通信链路中发挥着关键性作用,具有通信距离远、覆盖面积大、通信容量大、机动性能好等优点。为深入开展美军军事通信卫星体系现状及发展趋势的系统性研究,本文首先梳理了美军宽带、窄带、受保护及中继四类卫星通信系统的体系现状,研究其历史发展、星座部署、主要战技术性能特点和典型应用情况;结合美军下一代军事通信卫星体系的研究论证工作及应用需求,从体系能力、发展运用模式、体系架构和新技术应用等方面分析其未来发展趋势;最后,通过研究分析的结果,结合我国实际和应用需求提出我国军事通信卫星发展的几点启示建议。