多阶段任务系统可靠性分析的ROBDD算法

针对Markov方法分析多阶段任务系统(Phased-Mission System,PMS)可靠性时的状态空间爆炸问题,基于层次化建模思想,建立了PMS任务可靠性的顶层系统二维决策图(Binary Decision Diagram,BDD)模型和底层部件Markov模型。通过分析BDD中的同构节点和冗余节点,提出顶层模型构造过程中的同构节点合并策略和冗余节点删除策略。利用上述节点压缩策略生成简化模型,提高模型构造和存储效率。基于PMS部件排序规则,给出了层次化模型的递归求解方法,该方法的计算复杂度与顶层模型中的节点总数呈线性关系。通过算例分析,对比采用节点压缩策略前后的模型节点数,以及层次化方法与Markov方法的计算结果,验证了简化层次模型的正确性和有效性。     

地球静止轨道航天器绕飞持续观测任务轨迹规划与控制

针对地球静止轨道(geosynchronous orbit, GEO)航天器的高清观测任务,成像卫星在连续小推力作用下接近GEO航天器,对GEO航天器自然绕飞并以有利的光照条件对其持续观测。针对Clohessy-Wiltshire (CW)方程的偏差问题,通过修正非球形摄动和重力加速度二次长期项偏差对CW方程进行改进,补偿非线性偏差的长期项和主要的摄动项。在轨迹规划问题上,计算绕飞轨迹的初始相位角区间,以保证成像卫星在整个绕飞任务中都能够以良好的观测角观测GEO航天器。基于CW方程和改进的CW方程对成像卫星接近和绕飞GEO航天器全过程进行仿真,基于CW方程的仿真没有达到预期目标;基于改进的CW方程的仿真达到预期目标,全过程所需施加的总速度增量仅为4.67 m/s,工程上具有很强的可行性。     

多UCAV协同作战自主任务规划系统

在分析未来多UCAV协同作战任务的基础上,构建了一个多UCAV协同作战的自主任务规划系统结构,探讨了其运行机制。提出这个系统的核心是自主规划器,它应该具有任务分解、智能信息处理和机载任务规划与重规划能力。设计了自主规划器的初步方案。指出了这个系统下一步研究的任务和方向。     

机载多智能体任务系统研究

依据云架构背景下战斗机任务系统的作战需求,结合人工智能技术在航空领域的应用研究,提出了机载多智能体任务系统的概念。分析了任务系统的任务架构和功能架构,研究了多智能体任务系统的运行原理和基于OODA的并行任务管理机制,为战斗机智能化任务系统总体设计提供了参考思路,并可进一步推广至无人机领域。     

大型仿真推演系统数据质量评估方法

数据是大型仿真推演系统建立和运行的基础,一定程度上其质量直接关系着整个系统应用的水平、广度及深度。首先建立了大型仿真推演数据质量的评价指标体系,包括3个一级指标和相对应的二级指标,然后提出了定性指标的定量化、定量指标的无量纲化的指标指数确定方法,以及在分析权重确定的基础上提出了主观赋权与客观赋权相结合的方法,最后基于AHP法以某一装甲兵作战仿真推演系统的数据为例进行了质量评估,从宏观上得到了一个整体的数据质量评价。     

空中突击部队装备体系作战任务建模方法研究

空中突击部队是由多装备系统组成的装备体系,在执行任务过程中体现多阶段多任务的特点。基于DoDAF体系框架,结合美军空中突击部队装备体系作战任务展开研究。首先,通过作战任务的形式化描述,建立了装备体系作战任务的四元组描述模型;其次,在DoDAF体系框架下,提出建立空中突击部队装备体系作战任务的静态模型和动态模型;最后通过仿真方法对动态模型进行验证,证明了该模型的可信性。     

时变结构多阶段任务系统的可靠度研究

大型复杂系统完成规定任务往往涉及多个阶段,并且在不同的任务阶段,系统通常由其各级子系统、单元以不同的功能组合形式构成,因而,其可靠性逻辑结构(框图)也随时间的改变而改变。当连续多阶段系统不能分阶段单独处理时,将引出所谓的时段延续相关性问题。本文重点研究了时变结构多阶段任务系统的时段延续相关性问题,对典型时变结构的可靠度进行了分析,提出了有效的解决方法并建立了相应的数学模型。研究成果已应用于某大型测控系统的可靠性分析任务中     

柔性制造系统多任务可靠性建模与分析的研究

本文首先对ＦＭＳ可靠性建模与分析的研究进行了综述;然后针对我国在ＦＭＳ可靠性研究方面存在的主要问题,提出了在ＦＭＳ多任务可靠性建模与分析方面可开展的研究工作。     

SEAD场景异构无人机配置与任务规划联合优化方法

对敌防空压制(suppression of enemy air defenses, SEAD)场景是多无人机协同的典型应用,针对该场景特点,在任务规划问题基础上将各类型无人机数量也作为决策变量,充分表征目标、任务和无人机的多种约束,建立异构无人机编队路径问题模型。设计了双层联合优化方法求解该模型：上层设计了任务衔接参数指标,精确评估各类型无人机需求,指导无人机配置调整;下层设计了改进遗传算法,高效处理多类型约束并能结合无人机数量变化对任务方案进行精细调整;双层相互协调获得满足需求的无人机配置和执行方案。仿真结果表明,该方法可以在避免遍历无人机配置组合的前提下获得合理的无人机配置方案和高效可行的执行方案。     

舰船航渡过程中的松弛时间与航渡策略问题

针对舰船特点和任务要求,提出了舰船航渡中的松弛时间问题。在对问题分析的基础上,给出了松弛时间的定义并对其进行了建模,讨论了航渡失败的判断准则,给出了松弛时间的上下限以及航渡中实际的松弛时间的计算方法,并采用仿真的方法进行了典型航渡过程的松弛时间和成功概率的计算。在大量计算的基础上,初步探讨了航渡成功概率与各类航渡参数之间的关系,并对舰船最优航渡策略问题进行了初步分析,最后对于优化目标、计算初值、结果的表达方式等提出了一个可行的解决方案。