Volterra级数模型的非线性压缩测量辨识算法

针对非线性系统的辨识问题,提出了非线性压缩测量辨识算法,且推导出了一种符合压缩感知测量准则的测量模型。相比递归最小二乘法,该方法极大地减少了所需的测量数,使得高阶Volterra级数辨识成为可能。此外,还分析了实际应用中的各项因素对辨识准确性的影响,如信号稀疏度、测量噪声、测量矩阵形式等。     

非奇异快速终端滑模及动态面控制的轨迹跟踪制导律

针对飞行器跟踪预设轨迹的问题,提出非奇异快速终端滑模和角度约束的轨迹跟踪制导律。通过引入虚拟目标点,提出参考轨迹曲率半径的期望视线角约束条件,建立带有视线角约束并考虑自动驾驶仪动态特性的轨迹跟踪数学模型。为了保证在有限时间内跟踪预设轨迹并避免出现奇异问题,采用快速非奇异终端滑模和动态面控制方法进行制导律设计。推导出视线角误差和轨迹跟踪误差之间的数学关系,并利用Lyapunov稳定性准则证明轨迹跟踪误差最终有界任意小。与弹道成型轨迹跟踪制导律进行仿真对比,仿真结果表明所提出的制导律具有良好的跟踪性能及鲁棒性。     

【邀请论文】美军未来司令部探析——成立背景、主要职能与未来前景

新一轮科技革命的快速发展正推动战争形态从信息化向智能化演进。美军作为二战后始终位列世界第一的军事力量，正在积极设计未来战争以应对当前的“大国竞争”，2018年刚刚成立的陆军未来司令部正是在这一背景下产生的。未来司令部隶属于美国陆军，主要负责美陆军新型武器装备的研发、未来作战概念创新以及新兴军事科技的测试和应用。成立两年以来，未来司令部已经拥有了一套完善、严密的组织架构，创造了包括C5ISR作战概念在内的一系列理论成果，在空基导弹、远程精确火力系统等新型作战装备上也取得了众多进展。本文基于大量前沿文献研究，廓清了未来司令部的组织架构，总结了其主要职能，并对这一新设司令部的发展前景进行了展望和预测，期望能够为推进军队现代化和未来化建设提供有益启示。     

基于非线性最优反馈控制的远程拦截闭环制导

利用非线性最优反馈控制和伪谱轨迹快速重构技术,设计了一种有限推力空间远程拦截自适应闭环制导方法。首先建立了有限推力远程拦截最优制导问题模型,并给出了适用于该问题的非线性最优反馈控制求解原理。然后,将空间变轨动力学模型特点和伪谱法相结合,设计了基于状态量缩减的计算效率改进策略以提高轨迹优化的实时性。基于改进伪谱法进行连续轨迹快速重构,利用开环最优解形成闭环反馈,从而保证制导指令的实时更新,并通过引入控制逻辑对制导算法进行改进。时间最短远程拦截仿真表明,该闭环制导方法在保证任务指标最优性的同时,可以有效抑制J2摄动和计算误差的影响,具有较高的制导精度、自适应性和鲁棒性。     

炮兵作战能力的非线性评估模型研究

炮兵作战力量系统是一个复杂系统,并非简单的线性系统。目前对其功能的评估方法是采取简单的线性求和或加权线性组合。根据复杂系统分析原理,充分考虑炮兵作战力量系统中各子系统及其相互作用的功能,给出了一种评估炮兵作战能力的非线性模型,并结合仿真数据得出评估值。相对于传统的评估模型,此结论更接近于实际。     

五阶HWCNS在低速复杂流场中的应用

采用五阶精度显式混合加权紧致非线性格式求解雷诺平均NS方程;利用多块对接结构网格技术,对30P-30N多段翼型进行网格收敛性研究。在不考虑转捩的情况下,采用SA一方程湍流模型研究混合加权紧致非线性格式与二阶精度MUSCL格式对该翼型压力分布和典型站位速度型的影响,并与实验结果进行对比分析。采用混合加权紧致非线性格式和SA一方程湍流模型模拟梯形翼高升力构型低速复杂流场,通过对总体气动特性和压力分布的分析,探讨五阶精度显式混合加权紧致非线性格式在低速复杂外形流动中的应用能力。结果表明,对30P-30N三段翼型,采用全湍流模拟方法可以得到较好的压力分布;对梯形翼高升力构型,在附着流和边界层小分离情况下混合加权紧致非线性格式有较好的模拟能力。     

考虑非线性退化与随机失效阈值的剩余寿命预测

针对广泛存在的非线性退化设备,现有方法尚未考虑随机失效阈值对剩余寿命预测结果的影响。因此,通过对设备性能退化过程进行分析,提出了一种综合考虑非线性退化与随机失效阈值的剩余寿命预测方法。基于Wiener过程构建了考虑个体差异与测量误差的非线性退化模型;基于卡尔曼滤波算法建立状态空间模型以实现对退化状态的在线更新;基于极大似然法估计失效阈值分布系数估计方法,得到随机失效阈值的概率分布;基于随机失效阈值推导出剩余寿命的概率分布,实现对剩余寿命的在线预测。算例研究表明,所提方法可以有效地提升剩余寿命预测的准确性,具备一定工程应用价值。     

超连续谱激光光源研究进展

高非线性光纤制造技术的成熟和光纤激光器性能的提升,极大地促进了超连续谱光源的快速发展,以光纤为非线性介质的超连续谱的产生成为当前研究热点。从可见光、近红外和中红外3个不同波段,综述了超连续谱产生的技术方案与最新进展。当前,可见光和近红外波段的超连续谱光源输出功率已经突破百瓦量级,并出现了多芯光子晶体光纤、光纤放大器和随机光纤激光器产生超连续谱等众多新方案;以氟化物光纤和亚碲酸盐光纤为非线性介质的中红外超连续谱,输出功率也突破了十瓦量级;在光谱拓展方面,以硫系光纤为非线性介质的超连续谱,输出光谱已扩展到12μm以上。     

一类偶数阶非线性中立型偏微分方程组的振动判据

讨论一类偶数阶非线性中立型偏微分方程组的振动性,利用Green公式和边值条件将这类非线性中立型偏微分方程组的振动问题转化为中立型微分不等式不存在最终正解的问题,并利用最终正解的定义和微分不等式方法,获得了该类方程组在两类不同边值条件下所有解振动的若干充分性条件。所得结果为解决物理学、生物学、工程学等学科领域中的实际问题提供了数学理论基础。     

第19届国际信息融合会议及获奖论文评述

总结了第19届国际信息融合会议的总体情况和主要特点，通过对大会报告、分会场报告以及国际信息融合界一些著名专家团队发表论文情况的统计分析，提炼出国际信息融合界普遍关注的焦点和难点问题；通过对获奖论文的分析，了解到受大会评奖委员会一致认可的年度优秀成果和技术进步点；最后，面向高层信息融合中的不确定性处理，对信息融合领域的发展进行展望。