磁性目标跟踪的后验克拉美罗下限分析与计算

为了求解磁性目标跟踪问题的后验克拉美罗下限(PCRB),提出了PCRB-GMSPPF算法。该算法利用高斯混合采样粒子滤波算法对目标状态的真实后验概率密度分布进行抽样,再通过蒙特卡洛积分法迭代求解每个观测时刻的Fisher信息矩阵,进而得出目标状态估计的PCRB;克服了基于PF算法求解PCRB过程中由于粒子退化和贫化问题造成不能从后验概率分布中正确抽样的缺点;在建立磁性目标跟踪的状态模型和观测模型的基础上进行仿真分析,将求解出的PCRB与采用GMSPPF及PF算法进行跟踪的均方根误差做对比,验证所提的PCRB-GMSPPF算法的有效性,结果表明:针对磁性目标跟踪问题,PCRB-GMSPPF算法较PCRB-PF算法具有更好的准确性,并可用于一般的非线性模型跟踪误差下限分析。     

Effect of particle gradation of aluminum on the explosion field pressure and temperature of RDX-based explosives in vacuum and air atmosphere

To optimize the energy output and improve the energy utilization efficiency of an aluminized explosive, an explosion device was developed and used to investigate the detonation pressure and temperature of R1 (Al6) aluminum powder and the aluminum powder particle gradation of R2 (Al6+Al13), R3 (Al6+Al24) and R4 (Al6+Al flake) in a confined space. By using gas chromatography, quantitative analysis and calculations were carried out to analyze the gaseous detonation products. Finally, the reaction ratios of the aluminum powder and the explosion reaction equations were calculated. The results show that in a confined space, the quasi-static pressures and equilibrium temperature of the aluminum powder in air are higher than in vacuum. In vacuum, the quasi-static pressures and equilibrium temperatures of the samples in descending order are R1>R3>R4>R2 and R3>R4>R1>R2, respectively. In air, the quasi-static pressures and equilibrium temperatures of the samples in descending order are R1>R2>R4>R3 and R1>R4>R2>R3, respectively. R4 (Al6+Al flake) and R3 (Al6+Al24) have relatively higher temperatures after detonation, which shows that the particle gradation method can enhance the reaction energy output of aluminum during the initial reaction stage of the explosion and increase the reaction ratio by 10.6% and 8.0%, respectively. In air, the reaction ratio of Al6 aluminum powder can reach as high as 78.16%, and the reaction ratio is slightly reduced after particle gradation. Finally, the reaction equations of the explosives in vacuum and in air were calculated by quantitative analysis of the explosion products, which provides a powerful basis for the study of RDX-based explosive reactions.     

柴油机运行参数对颗粒过滤器压降特性影响的试验研究

基于排气背压的柴油机颗粒过滤器(Diesel Particulate Filter,DPF)再生时机判断是DPF后处理系统的关键。针对壁流式过滤器,采取理论与试验相结合的方法,研究了柴油机不同的排气流量、温度以及DPF加载水平对过滤器压降特性的影响规律。结果表明:压降随温度升高基本成线性增长;随流量增加基本成二次方增长;随碳烟加载量的增加而增长的趋势是曲线斜率先大、后小、再增大。随后分析了排气背压和流量、温度以及碳烟加载量之间的数学关系。研究对于准确判断车载DPF的再生时机,进一步提升DPF后处理系统性能具有一定的指导意义。     

激光辐照下树脂基复合材料温度场MSPH算法的并行化

改进的光滑粒子方法在模拟激光对树脂基复合材料的辐照效应时具有明显优势,但串行计算通常难以满足需求。为了提高程序的运行效率,基于消息传递界面并行编程环境实现了串行程序的并行化。将个人电脑完成的串行计算结果与峰值5万亿次的计算机集群完成的并行计算结果进行了比较,并对并行程序的加速比和并行效率进行了测试。数值计算表明,并行计算结果与串行计算结果一致,且并行效果显著,说明基于消息传递界面的并行化是成功的。     

用DirectShow实现网络视频

目前市场上的网络监控技术一般用昂贵的硬件设备来支撑,投资较大。在深入研究微软的DirectX9.0的基础上,提出如何用DirectShow软件技术和普通的数字摄像头来实现网络视频的监控和实现技术,内容涉及通信协议、视频的编码与解码技术、视频的编码格式和COM组件编程技术等,最终的实验结果令人满意,且费用低廉,技术可靠,为在高速局域网内构建视频监控系统提供有效的技术支持。     

基于粒子群优化的稀疏序列Bayes反卷积方法研究

在地下目标低频声波探测中,由于探测信号的混叠,难以判读反射目标的空间位置.应用信号处理方法求解时,目标信号是稀疏序列,求解方程是病态的.运用Bayes反卷积方法修正其病态性,并采用优化的粒子群算法求解,提高了系统的探测分辨率,同时降低了计算量.实际应用表明,该方法是有效的.     

基于坐标转换的卡尔曼交互式多模型滤波算法

为解决舰炮火控系统中在笛卡尔坐标系中测量信息的互相关性,分析了目前舰炮火控系统中所用到的坐标系及其坐标变换,在瞄准线坐标系内建立了自适应滤波的交互式多模型算法,能够充分利用跟踪传感器的量测信息,在卡尔曼滤波中具有较强的自适应能力,通过与标准交互式多模型算法的对比验证,自适应交互式多模型算法在计算精度上明显好于标准交互式多模型算法。     

冗余捷联惯组信息容错管理算法

对于单机多表斜置冗余捷联惯组的故障诊断、隔离和重构,提出无迹卡尔曼滤波结合三交叉容错融合方法。考虑各误差项,对不同的冗余配置建立统一数学模型。通过三交叉重构模型的设计可快速隔离一度故障并输出正确结果,对被隔离的故障表各误差系数采用无迹卡尔曼滤波方法标定,可辨识因误差系数改变而引起的软故障。以单机五陀螺的两种误差系数软故障为例仿真验证了冗余捷联惯组信息容错管理算法的正确性。     

应用离散粒子群-郭涛算法分配多无人机协同任务

针对以往考虑时间窗约束的多无人机协同任务分配问题模型不能反映在有效时间窗内,任务执行时间对任务收益的影响及求解算法效率较低的问题。建立了将任务收益和任务执行时间直接联系起来的任务分配模型和可行解到粒子整数编码方式的映射,设计了混合离散粒子群-郭涛算法的组合优化问题求解策略。借助粒子群算法利用粒子自身信息和种群有用信息指导种群进化的本质特点,优化郭涛算法的适应性序列倒置操作;设计了可变的学习选择概率来选择个体的学习粒子,改进了序列倒置算子。仿真实验验证了该方法处理复杂任务分配问题的有效性。     

浮球式惯性平台连续翻滚自标定自对准方法

针对浮球式惯性平台系统的标定与初始对准问题,提出了一种基于姿态角的连续翻滚自标定自对准方法。根据浮球平台工作原理,建立了惯性器件误差模型,推导了浮球平台的姿态动力学方程;设计了平台在重力场连续翻滚的施矩方案;利用分段线性定常系统和输出灵敏度理论分析了系统的可观性。仿真结果表明,该方法可以同时实现平台系统42项误差系数的高精度标定与初始对准,有效地提高了系统的测量精度。