Stochastic scheduling subject to machine breakdowns: The preemptive‐repeat model with discounted reward and other criteria

We consider the problem of scheduling a set of jobs on a single machine subject to random breakdowns. We focus on the preemptive‐repeat model, which addresses the situation where, if a machine breaks down during the processing of a job, the work done on the job prior to the breakdown is lost and the job will have to be started from the beginning again when the machine resumes its work. We allow that (i) the uptimes and downtimes of the machine follow general probability distributions, (ii) the breakdown process of the machine depends upon the job being processed, (iii) the processing times of the jobs are random variables following arbitrary distributions, and (iv) after a breakdown, the processing time of a job may either remain a same but unknown amount, or be resampled according to its probability distribution. We first derive the optimal policy for a class of problems under the criterion to maximize the expected discounted reward earned from completing all jobs. The result is then applied to further obtain the optimal policies for other due date‐related criteria. We also discuss a method to compute the moments and probability distributions of job completion times by using their Laplace transforms, which can convert a general stochastic scheduling problem to its deterministic equivalent. The weighted squared flowtime problem and the maintenance checkup and repair problem are analyzed as applications. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2004     

高功率全固态微波纳秒级脉冲源的设计与应用

基于雪崩三极管雪崩效应,研制出了一种数千伏、纳秒级脉冲源。其为全固态微波PCB电路结构形式,利用数字电路产生可控重频触发信号,脉冲全底宽度400ps～2ns可调,重频1k～1000kHz可调,脉冲幅度360～2600V可调,峰值功率可达135kW。详细讲述了电路设计、器件选择以及重要电路结构。针对高压窄脉冲引起的特殊问题,提出了新颖的欠电荷充电法以及有效的梳状PCB(印刷电路板)结构。电路性能优良、稳定可靠,已投入超宽带目标探测实验系统应用。     

攻防对抗仿真中高炮火力单元射击指挥模型

在分析高炮火力单元射击指挥过程的基础上,着重对高炮火力单元射击指挥仿真中的目标搜索模型与杀伤效果评估模型进行了深入探讨和构建。在实现高炮杀伤效果评估方面,运用蒙特卡罗方法构建了符合实际、满足仿真粒度要求的高炮着发射与空炸射击毁伤概率计算模型。实际应用表明:模型满足仿真可信度和实时性要求,对开展地面防空作战仿真具有一定的借鉴意义。     

解析法区域覆盖卫星星座设计

对典型卫星星座进行了分析。使用解析方法,以卫星载荷的工作高度范围为约束条件,以有效利用卫星覆盖区域为原则,给出设计区域覆盖卫星星座的详细步骤,得出卫星轨道根数和星座轨道参数。利用卫星工具包(STK)生成卫星星座图。     

初始备件设计方法研究

以武器装备初始备件的设计与供应现实为背景,根据初始备件的配置依据,提出了一种基于维修任务和维修保障要求的初始备件设计方法。通过这种设计方法,能够在研制过程中同步开展初始备件设计,并优化配置方案,从而为武器装备的初始备件清单设计提供了依据,也为其他武器装备的初始备件清单设计提供了借鉴。     

不同介质中声辐射相似性

研究不同介质中声学相似条件,可为空气噪声实验数据推算相应条件水下辐射噪声,替代复杂水下实验提供依据。因此,首先运用了因次分析法对任意不同介质中的声辐射相似性进行了分析;然后,采用结构有限元耦合流体边界元理论,利用NASTRAN计算模型表面流固耦合振动;最后,通过FORTRAN边界元程序计算辐射声场;以加肋圆柱壳为对象在水和空气两种典型介质中进行了数值模拟验证。理论推导与数值计算的结果一致性表明:不同介质中两个几何相似、表面振动相似的系统间结构表面振幅与该系统几何尺度成正比、表面振动波波长与该系统传声介质中声波波长成正比时,两个模型的无量纲声压相等。     

单组点堆中子动力学方程的解析解

针对有外加中子源单组点堆中子动力学方程组的快速求解问题,提出了常数变易法和同伦分析方法,通过理论推导获得了单组点堆中子动力学方程组解析解,然后对3种不同刚性情况下的阶跃反应性引入的例子进行了求解和数值分析,验证了所得解析解的正确性。     

逆边界无网格法声源识别的理论与实验

针对逆向求解声源识别中的声辐射传输建模问题,采用无网格法将Kirchhoff- Helmholtz边界积分方程离散为受边界条件约束的有限维线性方程组,通过分块矩阵法对该约束方程组进行求解,得到了离散后声辐射传输模型的数值表达式.在此基础上,进一步研究了逆向求解声源识别问题的基本原理及其不适定性.为克服其不适定性,采用Tikhonov正则化和L曲线正则化参数选取方法,从而确立了有效的逆向求解方法.此外,还进行了扬声器阵列声源识别实验,实验结果验证了逆边界无网格声源识别理论和方法的可行性及可靠性.     

具有随机扰动的SISV模型的解的渐近性态

研究一类具有两种随机扰动的SISV传染病模型．对于第一种随机SISV模型,证明对任给的非负初值,该随机模型一定存在唯一的全局正解,并讨论该随机模型的解围绕确定性模型的无病平衡点的渐近行为;对于第二种随机SISV模型,通过构造适当的Lyapunov泛函证明该随机模型的解是随机渐近稳定的．     

基于外弹道算法的C-RAM火控处理技术

本文针对RAM目标的特点,在敌方射面坐标系建立了目标运动模型,并利用此弹道微分方程建立目标状态方程和量测方程,在得到RAM目标的火控滤波数据后,利用弹道质点运动方程预测求取飞行时间后的目标未来点,从而提高了火控系统对RAM目标的解算精度。通过仿真计算,验证了此处理方法的有效性。该论文的主要内容是从工程实践中的总结,有一定的创新性。