CPN在导航装备维修保障效能中的应用

有色Petri网(CPN)作为目前离散动态系统建模中最活跃的建模工具之一,不仅有充分的模拟能力和丰富的分析方法,还便于使用和理解.首先介绍了有色Petri网的一些基本知识,然后运用有色Petri网的建模理论对导航装备维修保障系统进行了描述和建模,并运用Design/CPN对具体实例进行了仿真实现,其维修保障效能结论证明了建模思想的可行性.     

信息化条件下维修保障系统的基元模型及其动力学特性

信息化条件下维修保障系统是由分散的维修保障节点所构成的网络化系统,其节点规模与节点间连接关系决定了维修保障系统的效能,因而维修系统具有典型的网络效应特性.为测度维修保障系统的网络效应这一动力学特性,从维修系统基本构成要素出发引入基元模型的概念,建立了与现有维修保障策略相对应的维修保障系统的最小网络表示,定义了网络效应的计算公式,并从连接增长与节点增长两个方面研究了维修保障系统的结构效应和演化效应.初步的计算结果表明,该方法能较好地测度不同维修保障系统的效能,从而可用于指导维修保障信息化建设的布局和研究信息化条件下维修保障系统的运作规律.     

航拍图像车辆检测中的圆形滤波器HOG特征快速计算

航拍图像中车辆一般近似为矩形结构,因此通过统计检测窗口中的梯度方向直方图并根据梯度主方向估计车辆朝向,将检测窗口旋转到相应方向进行分类器判别。车辆检测采用级联boosting分类器和梯度方向直方图特征,针对旋转窗口中梯度方向直方图特征的计算,设计一种基于圆形滤波器的梯度方向直方图特征。与传统基于积分直方图的梯度方向直方图特征提取方法相比,显著提高了旋转窗口中梯度方向直方图特征的计算效率,在计算每个像素的梯度时采用查找表代替梯度向量的求模和角度计算也减小了计算量。使用真实图像进行的实验表明,该车辆检测算法快速高效。     

低错误平层数列分割移位低密度奇偶校验码构造算法

为降低LDPC(低密度奇偶校验码)码错误平层,提出一种基于环分类搜索的APPS-LDPC(数列分割移位的LDPC)码构造算法。该算法具有码长、码率和列重的任意可设性,同时该类码的Tanner图围长至少为8。循环移位因子可以通过简单的代数表达式描述,从而降低内存需求。仿真结果表明,当误码率达到10-5时,APPS-LDPC码(496,248)相对于PEG-LDPC(渐进边增长LDPC)码获得了约1.9 d B的性能提升;随着信噪比的升高,两条译码性能曲线之间的差距将更大。此外,列重为3的APPS-LDPC码(6144,5376)在信噪比4.6 d B以后并未出现明显的错误平层。该构造算法与PS-LDPC码相比,在误码率达到10-8时大约获得0.25 d B增益;与围长为4和6的PEG构造算法相比,在错误平层区域其译码性能极优;同时相较于此两者,其构造复杂度和耗时也展现出一定优势。通过基于Tanner图的诱捕集分析方法,统计APPS-LDPC码(496,248)中由8环组成的部分小型诱捕集并不存在,从而证明了其错误平层降低的原因。     

平流层飞艇抗风场干扰约束Unscented卡尔曼滤波算法设计与应用

为了提高风场干扰环境下飞艇的导航精度,研究飞艇抗风场干扰导航算法。在建立风场干扰条件下飞艇速度误差约束模型的基础上,设计抗风场干扰的约束Unscented卡尔曼滤波算法。确定风场干扰条件下飞艇的速度误差约束量,将该约束与Unscented卡尔曼滤波算法相结合,对速度误差进行估计和补偿,以减小风场对飞艇定位精度的影响;证明该算法的状态估计量不仅是无偏的,而且协方差小于标准Unscented卡尔曼滤波的协方差;将提出的算法应用于捷联惯导/天文/合成孔径雷达组合导航系统中进行仿真验证,并与自适应扩展卡尔曼滤波和抗差自适应Unscented卡尔曼滤波算法进行比较。结果表明:提出的约束Unscented卡尔曼滤波算法的滤波性能明显优于自适应扩展卡尔曼滤波和抗差自适应Unscented卡尔曼滤波算法,能够有效抑制风场对飞艇定位精度的影响,提高飞艇的导航定位精度。     

双天线干涉SAR系统无控制点场景的高精度参考相位快速估计算法

为解决无控制点场景参考相位的快速估计问题,对影响参考相位的因素进行理论分析,给出参考相位与影响因素的解析关系式。结合系统参数进行仿真分析,分析参考相位对高程误差的影响。根据分析结果,结合外部粗精度高程数据、滤波后的干涉相位及相干系数,提出高精度参考相位快速估计算法,并给出算法详细实现流程。对实际机载双天线干涉合成孔径雷达系统获取的数据进行处理,结果表明:算法在文中的系统参数下可以达到优于2 m的相对高程精度,处理4096×6560像素的数据块时,参考相位估计速度至少增大20倍。     

基于二维量度的复杂设备预防性维修决策优化

针对使用与维修具有两个测量维度的复杂设备,开展了其预防性维修决策的优化研究。基于二维量度的故障模式,给出了二维故障率的定量描述方法;分析了其预防性更换过程的基本过程,探讨了二维量度下更换周期对维修效果的影响,并从经济性角度建立了二维工龄更换费用模型;最后,采用算例的形式,对某设备维修决策同时考虑日历使用时间和行驶里程的情况,进行了二维更换间隔期的优化求解,从而验证了所建立方法与模型的实用性。     

美军维修改革发展研究

维修保障是武器装备形成战斗力的关键要素。随着国际形势和美国国内经济、科技等方面的发展变化,美军的维修策略、维修技术以及维修保障信息化等方面也在不断变革。总结了2000年前后至今,美军在维修保障方面的重大变革,对其发展趋势进行了预测,并结合我军装备保障实际,积极探索切实可行的有效对策。     

模块化动态拆卸序列生成研究北大核心

为解决维修保障仿真过程中动态生成拆卸序列的问题,基于装备外场可更换单元,采用模块化的思想,建立了层次化模块化的装备拆卸模型,并利用约束矩阵生成各层的拆卸序列,将各层的拆卸序列进行整合,生成目标部件的拆卸序列,并利用"Microsoft Visual Studio"软件编写拆卸序列生成程序。并以一个实例从原理实现和软件实现2个方面对拆卸序列生成方法进行验证,结果均验证通过,证明了方法的可靠性和有效性,为拆卸序列生成问题提供了解决方法,也为装备维修仿真过程中的行为协同研究提供依据。     

运用“五种思维”提升部队指挥员应急处置能力

运用底线思维、辩证思维、创新思维、战略思维和历史思维五种思维有效提高部队指挥员应急处置的安全防控能力、决策能力、应变能力、控制能力和学习能力。