适用于复杂系统仿真试验的试验设计方法

拉丁超立方试验设计是"充满空间"试验设计方法的重要领域.传统拉丁超立方试验设计优化以列相关系数最小化或试验点之间最大距离最小为单一优化准则,这种单目标试验设计优化方法存在缺陷.提出了将两类优化准则作为优化目标的多目标优化准则,以及实现多目标优化的改进ESE算法.算例分析证明,提出的试验设计优化算法优于已有典型试验设计方法.     

优化拉丁方试验设计方法及其应用

计算机仿真是复杂系统优化的一种有效手段,但需要耗费大量机时,必须严格限制仿真次数。针对此提出了优化拉丁方试验设计方法,该方法需要较少的仿真次数,且兼顾方案的正交性和均匀性,采用Cholesky分解生成初始解,通过模拟退火算法对拉丁方矩阵进行优化,定义动态权重因子实现正交性与均匀性的权衡。最后构建了一个实例,通过试验结果证明采用优化拉丁方试验设计方法可以生成具有较好性质的仿真方案,且仿真次数少。     

灵活的多层嵌套拉丁超立方体设计构造

计算机试验的设计方法越来越受到重视,嵌套拉丁超立方体设计是计算机试验设计中的一种新型方法,其在多种精度试验中有广泛的应用。但多数嵌套拉丁超立方体设计要求低精度试验次数需为高精度试验次数的倍数,这在应用中会有很大的局限性。通过对其构造方法的改进,得到一种结构更加灵活的多层嵌套拉丁超立方体设计,使得不同精度试验的次数可以更加灵活选取。该设计方法在一维投影上可以达到很好的均匀性。仿真结果表明,该方法较若干相关方法能够达到更小的均方误差。     

采用组合优化策略求解导管桨参数优化设计问题

建立了新的导管桨优化设计模型。该模型采用试验设计方法(DOE,design of experiment)在设计空间中均匀采样,捕捉整个设计空间中最有效的设计区域,进而用梯度优化算法在有效设计区域中进行优化设计。经计算实例证明:该算法可以辨识各因子对设计目标的影响系数,从而减少导管桨约束优化问题的计算时间,更有效地解决复杂的非线性优化问题。     

武器装备作战消耗实验方案稀疏化设计研究

针对多型部队、多类装备、多目标类型、多毁伤要求等组合消耗实验方案空间巨大的问题,采用稀疏化设计方法,实现对实验因素、实验水平进行选择、控制和优化.通过分支定界的方法对所要实验的关键因素进行筛选,采用均匀设计的方法对实验方案样本进行抽取,最大限度减少实验次数,并基于回归分析方法对实验条件和范围进行优化,极大压缩实验方案样本空间,提升了实验效率.     

一种基于元胞自动机的故障样本选取方法

故障样本选取是测试性验证中的关键环节,直接影响测试性验证试验的效率和结果的正确性。在板级电路的故障样本选取过程中,运用传染病思想中的元胞自动机模型分析了电路故障的传播行为,提出了一种基于元胞自动机的故障样本选取方法,实现了故障样本的等效选取。以某型装备关键部件为例,建立了故障传播模型,计算并改进了元胞自动机状态计算方法,通过注入易操作的故障样本,简化了故障注入的流程,提高了故障注入效率。     

基于超网络的作战体系演化模型构建方法

作战体系建模是体系对抗分析和体系能力水平度量的基础,分析了作战体系的网络特性,引入与作战体系网络具有天然契合性的超网络理论,提出基于时序的作战体系超网络描述方法,根据作战体系网络特性提出局域空间点超度择优演化机制;提出基于网络连通率的体系抗毁性指标,并结合复杂网络理论分析超网络节点距离的计算方法,提出基于网络距离的体系时延效率指标.最后,引入一则空战体系网络示例,将所提出演化机制与随机演化机制进行对比分析,仿真结果验证了演化机制的有效性和合理性,对装备体系演化建模与动态优化具有重要指导意义.     

红外探测系统作用距离试验与评估方法

针对长期以来靶场鉴定试验中红外探测系统作用距离难以准确评估的问题,提出一种利用非典型环境条件下的小样本试验数据进行试验设计和指标参数评估方法。通过对红外探测系统作用距离试验要素的分析,提出并设计均匀设计表进行试验,事后利用试验数据建立作用距离偏最小二乘回归评估模型,并通过实例分析表明了方法的有效性和正确性。     

基于RBF神经网络的某型装甲车辆散热器优化设计

为了对某型装甲车辆散热器散热能力进行优化设计,利用CFX建立了散热器仿真模型,通过与数学模型进行对比验证了模型的准确性;确定了散热器的设计变量和目标函数,利用最优拉丁超立方设计法抽取了样本点,建立了基于径向基神经网络的替代模型,对替代模型的影响因素进行了分析,利用蒙特卡洛方法对所建立的模型进行了统计学分析;利用萤火虫算...     

联合生成对抗网络和检测网络的SAR图像目标检测

针对合成孔径雷达图像目标检测中存在的样本获取困难且数量有限问题,提出了联合生成对抗网络和检测网络的学习模型。利用原始训练集对特别设计的超快区域卷积神经网络进行预训练;再通过基于注意力机制的深度学习生成对抗网络生成高质量合成样本,并输入检测网络进行预测;依据预测信息和概率等价类属标签分配策略为新生样本提供注释信息,并以一定占比对原始训练集进行扩充;利用扩充数据集对检测网络进行再训练。多组仿真实验证明,所提框架能够有效提升网络检测效率和性能。     

Response surface analysis of two‐stage stochastic linear programming with recourse

We apply the techniques of response surface methodology (RSM) to approximate the objective function of a two‐stage stochastic linear program with recourse. In particular, the objective function is estimated, in the region of optimality, by a quadratic function of the first‐stage decision variables. The resulting response surface can provide valuable modeling insight, such as directions of minimum and maximum sensitivity to changes in the first‐stage variables. Latin hypercube (LH) sampling is applied to reduce the variance of the recourse function point estimates that are used to construct the response surface. Empirical results show the value of the LH method by comparing it with strategies based on independent random numbers, common random numbers, and the Schruben‐Margolin assignment rule. In addition, variance reduction with LH sampling can be guaranteed for an important class of two‐stage problems which includes the classical capacity expansion model. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. Naval Research Logistics 46: 753–776, 1999     

Interval uncertain optimization for damping fluctuation of asegmented electromagnetic buffer under intensive impact load

Aiming at the problems of demagnetization effect of electromagnetic buffer (EMB) caused by high ve-locity under intensive impact load and the difficulty and error of machining composite thin-walled long tube, a segmented EMB is proposed. The inner tube and air-gap are divided into initial segments and the traversing segments. Through theoretical analysis, impact test and simulation, it can be found that the RRF curve has two peaks. Firstly, in order to reduce the resultant resistance force (RRF) peaks, the sensitivity analysis based on optimal Latin hypercube design (OLHD) and polynomial regression was performed. The results show that the smallest contribution ratio to the dynamic response is the seventh and ninth segments of the inner tube, which are less than 1％. Then, fully considering the uncertain factors, important parameters are selected for uncertain optimization after sensitivity analysis. The in-terval order and interval probability degree methods are used to establish interval uncertain optimiza-tion model of the RRF considering robustness. The model was solved using an interval nested optimization method based on radial basis function (RBF) neural network. Finally, the Pareto front is obtained and numerical simulation is performed to verify the optimal value. It indicates that the two kinds of RRF peak is obviously reduced, and the optimization object and strategy are effective.     

基于VMD和SVM的舰船辐射噪声特征提取及分类识别

针对复杂海洋背景下舰船声频辐射噪声特征提取困难的问题,提出一种基于变分模态分解、中心频率、复杂度特征和支持向量机的舰船辐射噪声特征提取及分类识别方法。对四类舰船辐射噪声信号使用变分模态方法分解,得到一定数量的固有模态函数。通过比较提取能量最大的固有模态函数中心频率和排列熵作为特征参数,并利用支持向量机方法对四类舰船信号样本进行分类识别。实验结果表明,该方法可以实现对舰船辐射噪声的特征提取,与已有方法对比,该方法具有较高的识别率。     

兵力组织适应性设计问题研究

构建适应战场环境的兵力组织是提高我军战场对抗优势的重要途径。针对兵力组织的适应性设计问题,从兵力组织的描述方法、适应性设计方法和效能评估方法 3个方面梳理了国内外的研究现状。其中,兵力组织描述方法包括计算数学组织理论、图论和网络、多Agent系统、Petri网和信息理论;兵力组织适应性设计方法包括基于三阶段思想的适应性设计方法、基于粒度计算思想的适应性设计方法和基于扩展三阶段思想的适应性设计方法;兵力组织效能评估方法包括理论评估方法和实验评估方法。对涉及的各种组织描述方法、适应性设计方法和效能评估方法进行了详细的分析介绍,并总结了当前研究存在的不足。     

Multi-objectives nonlinear structure optimization for actuator in trajectory correction fuze subject to high impact loadings

This paper presents an actuator used for the trajectory correction fuze, which is subject to high impact loadings during launch. A simulation method is carried out to obtain the peak-peak stress value of each component, from which the ball bearings are possible failures according to the results. Subsequently, three schemes against impact loadings, full-element deep groove ball bearing and integrated raceway, needle roller thrust bearing assembly, and gaskets are utilized for redesigning the actuator to effectively reduce the bearings' stress. However, multi-objectives optimization still needs to be conducted for the gaskets to decrease the stress value further to the yield stress. Four gasket's structure parameters and three bearings' peak-peak stress are served as the four optimization variables and three objectives, respectively. Optimized Latin hypercube design is used for generating sample points, and Kriging model selected according to estimation result can establish the relationship between the variables and objec-tives, representing the simulation which is time-consuming. Accordingly, two optimization algorithms work out the Pareto solutions, from which the best solutions are selected, and verified by the simulation to determine the gaskets optimized structure parameters. It can be concluded that the simulation and optimization method based on these components is effective and efficient.     

基于VxWorks双核应用的导弹火控系统软件设计方法

针对单核应用的火控系统软件多任务设计架构在提升性能和扩展功能方面存在的不足,提出了一种将目前的火控系统软件多任务设计架构以较少的设计更改即实现双核应用的方法,实现了基于VxWorks双核应用的火控系统软件设计架构,该方法已经在某型导弹武器系统中得到了应用,验证结果表明该方法效果良好,软件运行稳定可靠,极大地提升了火控系统扩展功能和性能的水平。提出的方法对于将单核应用转移到双核应用或开发新的双核应用均具有一定的参考意义和实用价值。     

考虑随机回放的卫星数传调度问题的一种求解方法

针对考虑随机回放的卫星数传调度问题,从置换空间到调度解空间的映射方法和置换空间的搜索算法两方面进行了研究.提出了一种时间窗优先的置换序列映射算法,并证明该映射算法可以将置换序列映射到调度解空间上的最优解.提出了一种遗传随机搜索算法,基于有记忆功能的随机邻域搜索,在置换空间上搜索产生优化调度的置换序列.仿真计算表明,遗传随机搜索算法可以增强遗传算法的局部搜索能力,在搜索结果上平均获得了2.72%的改进.