The “signature” of a coherent system and its application to comparisons among systems

Various methods and criteria for comparing coherent systems are discussed. Theoretical results are derived for comparing systems of a given order when components are assumed to have independent and identically distributed lifetimes. All comparisons rely on the representation of a system's lifetime distribution as a function of the system's “signature,” that is, as a function of the vector p= (p₁, … , p_n), where p_i is the probability that the system fails upon the occurrence of the ith component failure. Sufficient conditions are provided for the lifetime of one system to be larger than that of another system in three different senses: stochastic ordering, hazard rate ordering, and likelihood ratio ordering. Further, a new preservation theorem for hazard rate ordering is established. In the final section, the notion of system signature is used to examine a recently published conjecture regarding componentwise and systemwise redundancy. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. Naval Research Logistics 46: 507–523, 1999     

Bolstering components for maximizing system lifetime

This article considers the problem of which component should be “bolstered” or “improved” in order to stochastically maximize the lifetime of a parallel system, series system, or in general, k-out-of-n system. Various ways of bolstering including active redundance, standby redundancy, and burn-in are studied. Also the method of reducing working temperature or stress level according to Arrhenius models is investigated. © 1998 John Wiley & Sons, Inc. Naval Research Logistics 45: 497–509, 1998     

武器跟踪随动系统视景仿真(英文)

武器跟踪随动仿真系统是一个能够对武器跟瞄进行演示验证的虚拟现实系统,对虚拟军事训练的研究和探索,有着极其重要的意义。提出了一种简易的跟踪随动算法,可以对武器跟瞄运动目标进行有效的模拟;并建立VegaPrime与OpenGL混合编程机制解决了在场景中的画图问题,实现了对瞄准镜十字刻线的绘制;通过实验,实现了在计算机系统中一定范围的全天候自然实景的模拟。开发和应用结果表明,该方法具有可行性,仿真产生的图像与实际成像较为接近,并能大幅度减少训练成本。上述研究对于武器瞄准训练以及目标识别等具有一定的工程意义。     

使用FPGA设计高可靠SpaceWire路由器

为了提高系统的可靠性和可用性，提出一种基于静态随机存取存储器（Static Random-Access Memory,SRAM）型现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）的SpaceWire路由器设计方法。路由器通过系统级三模冗余技术加固，采用基于位流重定位的动态部分刷新技术修复系统中发生的软故障，并提出一种基于工作输入和健康现态的实时状态同步方法，以确保故障模块修复后的状态与其他模块同步。因此，该系统能够进行错误掩蔽和自我修复。在Xilinx Virtex-5 FPGA开发板ML507上对所提出的路由器系统结构和设计方法进行实现和验证。实验结果表明，路由器的可靠性和可用性显著增加，且系统的实时性很好，能保证路由器在整个工作过程中提供正常服务而不会引起系统功能中断或延迟；位流重定位技术的采用将所需存储空间减少三分之二，同时也降低了原始位流本身故障的可能性。     

基于满意度的多阶段任务系统可靠性冗余优化模型

冗余技术是提高多阶段任务系统可靠性的有效方法,目前对多阶段任务系统可靠性冗余优化研究甚少。分析了静态多阶段任务系统的特征和可靠性计算模型;构建了可靠度、体积、质量和价格的满意度函数并确定各个满意度函数的影响因子;建立了基于综合满意度函数的静态多阶段任务系统可靠性冗余模型,并利用微粒群算法对模型进行求解。算例验证了模型的合理性及算法的有效性。     

基于图像识别引导的AGV运行仿真研究

在自动化立体库中,为较好地分析AGV图像识别引导技术,验证该技术的可行性,进行了AGV运行仿真研究。首先,分析了AGV运行环境情况,利用3dsMax进行了场景建模。然后,将模型文件读入OpenGL,编写程序实现AGV运动和运行视点的变换。通过采集AGV车身与路径轴线的偏差,计算其平均绝对误差并与实际要求比较,结果满足实际要求,从而验证了该技术的可行性。     

近界视景导航中森林场景加速绘制

作为近界视景导航中典型地物,三维几何树模型能提高虚拟场景视觉精度,增强场景真实感,但会导致大规模森林场景绘制效率降低,从而降低视景导航精度。为提高绘制效率以确保视景导航精度,并提高场景真实感,采用布告板云算法构建了基于视距的多分辨率树模型,针对算法在近界视景导航应用中存在的问题进行了改进。为进一步提高近界特别是贴地飞行时高动态视点下视景导航精度,根据有限视域、威胁区域以及视觉冗余等特点,提出了一种基于高动态视点的加速绘制算法。通过实验对比分析,算法大幅提高了场景绘制效率,增强了场景视觉质量,提高了虚拟场景导航精度。     

基于网格划分的无线传感器网络多重覆盖算法

为了延长无线传感器网络的工作周期,在满足网络覆盖性能的前提下,可利用调度算法让一部分节点进入休眠以节省能量。提出了一种基于网格划分的无线传感器网络多重覆盖算法,新算法包括冗余节点判断和节点调度两部分。将节点覆盖区域划分为多个网格,通过判断各个网格是否满足覆盖要求,进而判断节点是否冗余。新算法给出了边界冗余节点判据,在调度过程中能够克服边界效应的影响,同时通过冗余节点能量比较,避免了休眠冲突和覆盖盲区的产生。仿真结果表明,与传统的CPNSS算法相比,新算法对冗余节点的判断更为准确,在网络工作集和平均覆盖度两项性能评价指标上均优于传统调度算法,且对网络节点数量增加造成的影响不敏感,能够有效地减少网络冗余,起到了提升网络性能的效果。     

基于有限状态机的作战实体模型行为规则可视化建模研究

为提升仿真模型开发效率,降低仿真模型的维护成本,本文从模型规则可视化建模需求入手,提出了基于有限状态机的实体模型行为规则形式化表达模型,并对基于有限状态机的模型规则可视化建模工具框架进行了设计,对模型规则可视化建模的工程实现进行了理论上的探索。     

一种基于解析冗余关系的半定性故障隔离方法在航天器推进系统中的应用

针对航天器推进系统的时变特性以及随机因素给故障隔离带来的困难,提出了基于Z-检验分析和解析冗余关系相结合的半定性故障隔离方法。基于状态空间转换的思想,运用基于系统诊断键合图模型建立的解析冗余关系挖掘系统时不变的结构特征空间信息,并对解析冗余关系残差进行趋势分析获取时不变、具有残差变化方向的故障特征矩阵,针对存在随机因素对残差定性化的影响,利用了Z-检验分析对残差进行定性化获取观察特征,通过观测特征与故障特征的比较进行系统故障隔离。将该方法应用于推进系统的故障隔离中,结果证明了该方法能有效避免获取推进系统时变诊断准则以及来自系统建模和参数测量等随机因素的干扰,提高了推进系统故障隔离的鲁棒性。