无人机系统自主控制技术研究现状与发展趋势

无人机系统是未来进行信息对抗、夺取信息优势、实施火力打击的重要手段。"自主性"是无人机系统区别于有人机最重要的技术特征,实现无人机系统的自主控制,提高其智能程度,是无人机系统的重要发展趋势。对无人机系统自主控制问题进行了阐述,首先分析了无人机系统自主控制技术的发展需求,然后介绍了自主控制的概念和自主等级的划分;分析了无人机系统自主控制技术的研究现状,提出了无人机系统自主控制的关键技术问题,主要包括体系结构、感知与认知、规划与控制、协同与交互等;最后对无人机系统自主控制技术的发展趋势进行了展望。     

航天器智能能力的构建

为解决航天器智能能力的构建和智能技术的引入问题,从能力部署视角提出了智能等级的划分,从定性的自动、自治、自主的等级出发,自底向上分解为数据注入接收能力、任务执行能力、自学习能力、系统自我管理能力、任务自我管理和思考能力,其程度分为底层反应、中层程序和高层思考。对照上述能力给出可实施的5阶模型和人字架构。人字架构是以即插即用技术加自主控制技术来支持上层智能能力的模型。该模型基于航天器接口业务架构和欧洲空间局的包应用标准业务,采用管理信息库和电子数据单技术进行数据化设计。对应星上的智能能力等级讨论相适应的地面系统能力。人字架构具有层次化、业务模型化和自底向上归一化构建的特点,对上层智能技术的引入是开放的。     

准零风层新型临近空间浮空器区域驻留性能

以基于平流层底部的准零风层风场进行区域驻留的新型临近空间浮空器为研究对象，介绍了其工作原理和系统组成。通过建立动力学模型、高度调控模型和能源模型，分析浮空器在基于飞行速度约束和基于南北范围约束两种工作模式下的区域驻留能力，并讨论浮空器在这两种工作模式下的动态能源特性。对长沙地区风场环境的研究结果表明，相对于无控自由飞行状态，浮空器在两种工作模式下均可实现100 km直径范围的长时驻留，基于飞行速度约束工作模式对能量的消耗更低。     

无监督特征学习的人体活动识别

针对人的局限性可能会导致在提取特征中丢失重要信息,从而影响最终的识别效果问题,提出无监督特征学习技术的惯性传感器特征提取方法。其核心思想是使用无监督特征学习方法学习多个特征映射,再将所有特征映射拼接起来形成最终的特征计算方法。其优点是不会造成重要信息的损失,而且可以显著减少所使用的无监督特征学习模型的规模。为了验证所提出的特征提取方法在活动识别中的有效性,运用一个公开的活动识别数据集,使用三种常用无监督模型进行特征提取,并使用支持向量机进行活动识别。实验结果表明,特征提取方法取得了良好的效果,与其他方法相比具有一定的优势。     

GPS接收机模糊搜索粗时定位方法

由于难以获得免时定位算法所需的接收机概略位置,提出模糊搜索的粗时定位方法。为减小搜索空间,在位同步后优选几何精度因子值较好的4颗卫星通过遍历伪距模糊的方式进行位置估计,并基于伪距残余均方根最小准则选出最合理的位置估算结果。根据概略位置恢复所有卫星的完整伪距。利用5状态的免时定位算法估计接收机位置。使用11个国际卫星导航服务观测站的观测数据对算法进行验证,结果表明,在概略位置未知情况下该方法能够实现粗时定位,且定位精度与直接使用完整伪距的精时最小二乘定位精度相当。     

无人机自驾仪硬件加固方案设计与可靠性分析

自驾仪是无人机实现自主飞行与自主完成各项任务的核心器件。现有商用无人机自驾仪大多没有进行硬件加固,直接用来执行重大任务时有一定风险。通过分析可知自驾仪组成模块中对安全性和可靠性影响最大的模块为控制解算器。根据逐步提高的容错需求,使用复位器、计数器、反相器、选择器等简单器件以及在芯片内部添加简单代码,分别设计了单机复位加固方案、双机热备加固方案、硬件切换和软件切换双机互备加固方案。重点研究了加固方案的可靠性随时间的变化关系,并进行了对比分析。对加固方案的工作机制进行了模拟,分析了这些方案在处理故障时的系统异常输出时间等容错特性。计算表明,这些加固方案可以显著提高系统的可靠性,其中双机互备加固方案的可靠性最高。该研究对于指导高可靠性自驾仪设计时在容错效果与复杂度、成本等方面进行折中具有较大的参考意义。     

海上间瞄射击控制技术分析和仿真

针对自行火炮海上自动间瞄瞄准问题,分析了海浪对火炮身管扰动的规律,建立了相应的数学模型,对火炮随动系统进行了功率需求分析和优化设计,并在特定海况条件下进行了仿真。分析和仿真结果表明,在现有火炮的基础上,针对海浪扰动适当增加随动系统的输出功率,对随动系统进行改进设计,根据火炮位置变化实时更新射击诸元,可以使火炮在海浪扰动条件下达到间瞄射击所要求的瞄准精度。     

要地防空导弹飞行试验指挥显示系统的设计

通过对靶场导弹飞行试验发射阵地指挥显示系统的介绍,阐明了试验指挥系统设计的思路、显示内容、建立原则和实现方法,其中重点对系统相关设计和技术实现方法进行了详细阐述。     

威布尔比例风险模型装备状态维修检测间隔期研究

针对装备的实际寿命受到多种复杂因素影响的情况,以威布尔比例风险模型为基础,建立了反应装备状态的可靠度模型,针对传统参数估计方法的不足,提出了利用遗传算法进行模型参数估计的方法。同时,利用主成分分析法,保证原始数据信息损失最小的情况下,以少数的综合变量取代原有的多维变量,简化了状态参数。以故障风险为决策目标,建立了状态维修检测间隔期决策模型。通过实例,验证了该方法的可行性和有效性。     

装备项目型供应链风险控制策略

项目型供应链管理模式能有效实现装备研制过程中行为主体间的优势互补和资源的优化配置,利于供应链整体效益的提高,但各种不确定性因素会导致主体间风险传递行为的发生。为提供风险控制有效对策,通过考虑节点位置重要度和属性重要度,构建了项目型供应链节点重要度评估模型;通过衡量行为主体风险识别和风险控制的努力程度,给出了行为主体抗风险努力程度的评价方法,最后提出了一种基于节点重要度和抗风险努力程度的项目型供应链利益分配策略,该策略能有效促使行为主体主动进行风险识别和风险控制,是一种"风险共担、利益共享"的项目型供应链合作博弈策略。