基于粒子群优化算法的平流层飞艇总体设计

平流层飞艇总重最小化能一定程度上反映总费用最低的设计目标,满足有效载荷功率需求是飞艇总体设计的出发点和落脚点。本文在飞艇参数建模中引入了太阳电池曲面铺装模型以及昼夜能源闭环模型;以整艇重量最小为设计目标,以昼夜能源供需平衡、浮重平衡、推阻平衡三大平衡问题为约束条件,运用粒子群优化（PSO）算法对飞艇的外形尺寸参数进行优化设计;分析了有效载荷功率需求和功率密度对于飞艇总体设计结果的敏感性。分析结果表明：（1）飞艇总重随有效载荷功率线性增加;（2）飞艇总重随有效载荷功率密度增加而迅速减小,但变化率逐渐变小,飞艇总重趋于稳定。最后,能源系统仿真的结果表明了飞艇总体设计方法的有效性和设计结果的临界特性。     

武器装备体系复杂网络模型构建算法

针对武器装备体系的复杂性和网络化趋势,在现有研究基础上构建了以目标为中心的武器装备体系对抗网,基于OODA模型分析了协同式武器装备体系和受控式武器装备体系的异同,提出了以目标为中心的受控式武器装备体系连接结构的构建算法。最后实例验证了算法的可行性,为构建武器装备体系网络提供了新思路。     

自学习粒子群与梯度下降混杂的漏磁反演方法

利用自学习粒子群优化算法的全局寻优能力克服梯度下降法过分依赖初始解,易陷入局部极值的缺点,从而提高梯度下降法的优化性能。以径向基函数神经网络为前向模型,基于自学习粒子群与梯度下降混杂的反演方法用于漏磁缺陷轮廓重构中。实验结果表明,该反演方法重构的缺陷轮廓比较准确,且在漏磁信号存在噪声的情况下,重构结果到与实际轮廓相近,并具有一定的噪声鲁棒性。     

临近空间高超声速目标拦截弹弹道规划

利用弹道规划设计了针对临近空间高超声速飞行器的拦截弹道。分析了临近空间高超声速目标拦截问题,将其定性为临近空间的远程高超声速拦截,并提出弹道规划需求;设计了一种两级助推的拦截弹,建立了考虑地球曲率和自转的拦截弹质点平面运动模型;根据弹道规划需求设计弹道约束,以末速最大、与终点距离误差最小和全程热量最小为指标建立拦截弹弹道规划问题;采用粒子群算法求解弹道,结果表明:符合约束的规划弹道是高抛再入形式,与比例导引弹道和准最佳弹道相比,拦截弹大部分时间飞行在大气层外,有效降低了气动热效应影响和对弹体材料的性能需求,且为末制导段提供良好的初始工作环境。     

基于遗传算法的吊放声纳搜潜策略优化

针对吊放声纳搜潜策略问题,在平均分配每点的搜索时间的典型搜潜策略的基础上,采用遗传算法优化搜潜策略中的吊点选择,进而给出合理的吊放声纳搜潜路径。算法中,利用实数编码优化初始种群,采用轮盘赌和期望值相结合的混合选择策略优化种群的进化。仿真运算表明:采用遗传算法优化吊放声纳搜潜路径是一种具有研究价值的方法,但算法复杂,计算量大,工程实现还需要进一步研究简化。     

拉伸-剪切耦合层合板优化设计及其应用

针对标准铺层拉伸-剪切耦合层合板耦合效应弱的缺点,提出利用优化法的自由铺层拉伸-剪切耦合层合板的设计方法。推导了只具有拉伸-剪切耦合效应的层合板应满足的条件。优化得到了7~14层的自由铺层拉伸-剪切耦合对称层合板。对比分析了自由与标准铺层拉伸-剪切耦合层合板的屈曲强度与稳定性。采用自由铺层拉伸-剪切耦合层合板设计了拉伸-扭转耦合结构。研究表明:自由铺层的拉伸-剪切耦合层合板的屈曲强度以及稳定性要显著弱于标准铺层层合板,但具有更强的耦合效应;随着层数的增加,自由铺层的拉伸-剪切耦合层合板的最大耦合效应逐渐减小。     

基于GPU的SAR成像层次化并行处理研究

针对SAR成像处理具有的内在并行性,提出了一种基于GPU的SAR成像层次化并行处理方法。首先分析了SAR成像处理过程中信号的并行性,对任务进行了层次化分解与组合,设计了层次化并行的CS成像算法;然后通过CUDA编程将并行成像算法映射到CPU+GPUs系统平台上,实现了层次化并行成像处理;为了检验并行处理效果,采用原始数据进行了SAR成像处理实验。实验结果表明,在几乎没有损失图像质量的情况下,层次化并行处理获得了较高的加速比。     

基于改进遗传算法的舰载机出库调度优化方法

舰载机出库最优调度方案是合理编排一批次舰载机出库顺序,使目标舰载机在最短的时间内调出机库。提出舰载机出库调度方案4步单目标优化方法。第1步实现舰载机数量分配功能;第2步依靠遗传算法,实现舰载机选择功能,寻找最优出库组合方案;第3步根据优先级规则对舰载机出库作业进行排序,从而得到最优出库方案的舰载机调度序列;第4步找出需要倒机的舰载机并根据一定规则进行整理后,得到出库作业序列。最后,建立模拟机库验证调度方案的优化方法可行、高效。     

基于分岔理论的数字液压缸稳定性分析与设计

为将分岔理论应用于数字液压缸稳定性分析与设计,对系统非线性模型进行了等价变换和光滑处理,同时为克服刚性问题影响,基于量纲分析理论通过选择合适的基本量将模型无因次化,并采用预测-校正延拓法确保分岔求解的精度和效率。在各自可行区间内,对重要参数和不确定参数进行了单参数分岔分析,结果表明:数字液压缸的初始设计具有一定的稳定裕度和鲁棒性,系统受不确定参数的影响较小;运用分岔理论,能够有效揭示各参数对系统动态稳定性的影响,为系统参数设计提供指导。     

基于改进截断正态概率密度模型的防发散多尺度卡尔曼滤波

借鉴对机动频率建模的思想,对机动目标的截断正态概率密度模型进行改进,提出了一种改进的截断正态概率密度模型(ICN模型),并将防发散算法与多尺度估计理论结合,用克服滤波器发散的S(k)算法对基本的多尺度估计进行机动检测和相应改进,得到单模型单传感器系统的防发散多尺度估计算法,旨在减小噪声影响,减小机动目标模型不准确带来的跟踪误差,改善跟踪效果。