拦截弹推进及弹道参数的模糊优化研究

在拦截弹推进系统和弹道参数的设计中 ,引入多目标多约束的模糊优化方法 ,在约束条件一定的情况下 ,合理选择和分配几个重要的设计变量 ,使得拦截弹的总质量最小、拦截时间最短。     

虚拟样机在装备性能仿真和评估中的应用

说明了机械系统动力学研究的必要性 ,阐述了虚拟样机的特点。在分析火炮后坐部分的主要受力的基础上 ,首次将 ADAMS应用到武器装备研究领域 ,结合 Fortran语言编程 ,在 ADAMS平台上建立了火炮虚拟样机。在此基础上 ,将虚拟样机仿真方法和传统建模方法进行了对比 ,克服了火炮传统建模方法中“对称、平面、静平衡”假设的缺陷 ,进一步证明了将ADAMS引入武器装备领域仿真研究的可行性。最后 ,提出了火炮动态性能分级评估方案 ,定义了故障评判函数的概念 ,并对虚拟样机的应用前景进行了展望。     

恒速航行原理的数学证明与分析

提出并证明了船舶经济航行的基本原理———恒速航行原理 .先将实际船舶航行中最经济航行的航速选择这个一般性问题抽象成纯数学问题 :在规定的时间内从A地航行到B地 ,如何选择航速以使推进系统总耗功最省 ;然后在数学上证明恒速航行原理 ,即恒速航行是船舶经济航行唯一的选择 ;最后 ,将该原理推广到其它交通手段 ,如车辆行驶和飞机飞行     

虚拟环境下某型迫击炮自动机故障预测仿真分析研究

在对某迫击炮自动机的结构组成和机构动作分析的基础上,应用ADAMS软件建立了该武器自动机的虚拟样机模型,并结合实验数据和理论数据对自动机连发射击仿真结果的对比,验证了虚拟样机的正确性。以虚拟样机为工具,对自动机常见故障的影响因素进行了仿真分析和计算,为该武器的故障预测提供了理论依据和数据支持。     

一种传感器网格自协同作战模型*

传统的协同技术不能满足传感器网格复杂的协同应用在动态性、实时性以及分布决策的强协同等方面的需求。为此,建立了一种自协同技术,给出了自协同作战虚拟组织(ACBVO)的参量化描述,提出了传感器网格自协同作战模型(SGACBM),描述了协同成员的信息结构和功能结构。使用SGACBM,ACBVO能在执行任务过程中,不断监测协同工作的质量,并根据协同质量动态切换协同机制。SGACBM能改善传感器网格的协同质量,加速作战进程,实现传感器网格自协同作战。     

Balancing a one‐way corridor capacity and safety‐oriented reliability: A stochastic optimization approach for metro train timetabling

In urban rail transit systems of large cities, the headway and following distance of successive trains have been compressed as much as possible to enhance the corridor capacity to satisfy extremely high passenger demand during peak hours. To prevent train collisions and ensure the safety of trains, a safe following distance of trains must be maintained. However, this requirement is subject to a series of complex factors, such as the uncertain train braking performance, train communication delay, and driver reaction time. In this paper, we propose a unified mathematical framework to analyze the safety‐oriented reliability of metro train timetables with different corridor capacities, that is, the train traffic density, and determine the most reliable train timetable for metro lines in an uncertain environment. By employing a space‐time network representation in the formulations, the reliability‐based train timetabling problem is formulated as a nonlinear stochastic programming model, in which we use 0‐1 variables to denote the time‐dependent velocity and position of all involved trains. Several reformulation techniques are developed to obtain an equivalent mixed integer programming model with quadratic constraints (MIQCP) that can be solved to optimality by some commercial solvers. To improve the computational efficiency of the MIQCP model, we develop a dual decomposition solution framework that decomposes the primal problem into several sets of subproblems by dualizing the coupling constraints across different samples. An exact dynamic programming combined with search space reduction strategies is also developed to solve the exact optimal solutions of these subproblems. Two sets of numerical experiments, which involve a relatively small‐scale case and a real‐world instance based on the operation data of the Beijing subway Changping Line are implemented to verify the effectiveness of the proposed approaches.     

基于GAHP和熵法的虚拟训练综合评价

针对武器装备虚拟训练中评价一次操作数据无法客观反映受评者真实水平问题,提出了基于灰色层次分析和熵理论的虚拟训练评价方法。在获取每名受评者操作数据样本的前提下,通过灰色层次分析,确定指标层次和初始权重,利用灰色评估方法确定相应指标的灰类,对灰数归一化加权得到每个指标的评分,并确定综合总评分;引入不稳定因子,借助熵法确定受评者每个指标的不稳定性。最后,通过实例验证了方法的有效性,并根据不稳定因子和各指标评分向受评者提供了后续训练提升的建议。     

装甲车辆驾驶员虚拟人体运动控制

在介绍虚拟人体层次模型的基础上,对虚拟人体运动学方法进行了分析,根据装甲车辆驾驶舱作业空间人机适应性分析的特点,提出了相应的虚拟人体控制策略,在自行开发的软件中验证了其有效性。     

空中多飞行器飞行轨迹优化数值仿真

针对空中多飞行器在复杂环境中飞行轨迹的多目标最优问题，分析了多飞行器飞行过程中各种可视和不可视约束条件。基于在回避威胁区前提下燃料消耗最少、飞行时间最短的综合性能指标，采用“多方法组合”思路，提出了改进动态规划法和多点边值法组合算法，并进行了仿真验证，大量C＋＋数值飞行仿真结果表明该算法能够在考虑外界复杂环境和飞行器各种约束条件下快速规划出空中多飞行器的最优飞行轨迹，该组合算法具有一定的实用性和创新性。     

多重优化的分布式无线覆盖探测算法

为满足无线通信网络信号覆盖有效性的实时实地可重复探测的需求,提出一种基于传感器网络的分布式无线覆盖探测算法。通过随机部署于目标区域内的无线传感器节点对无线通信网接收信号强度进行感知和预处理;利用变异函数构造新的BP神经网络目标函数,通过改进粒子群算法优化其初始权值和阈值;利用训练好的网络模型对存在探测盲区的目标区域进行插值估计,并联合传感器节点采集到的数据生成无线通信网络等信号强度线。仿真结果表明,所提算法比其他经典算法具有更高的精度,可有效探测目标区域无线通信网络的信号覆盖情况。