基于Petri网的空间信息支援反导作战指挥控制系统概念建模与分析

在构建空间信息支援反导作战指挥控制系统活动模型的基础上,从规划级、控制级和操作级3个层次规划了空间信息支援反导作战指挥控制系统的作战流程。为了有效地描述空间信息支援反导作战指挥控制系统作战流程中的信息传递和动态交互关系,运用Petri网方法对空间信息支援反导作战指挥控制系统的作战过程进行了概念建模,并利用可达标志图方法对所建Petri网模型的动态特性进行了分析。     

时滞细胞神经网络的代数抗饱和补偿设计

针对时滞细胞神经网络,提出了一种基于代数判据的抗饱和补偿设计。运用M矩阵理论、迪尼导数、系统参数设计了无饱和输入限制系统镇定的代数判据。在此基础上,利用不等式放缩原理、分区讨论与大中取大综合方法和Lyapunov理论,得出了二次矩阵不等式形式的抗饱和控制设计方案,进而将之转化为线性矩阵不等式。同时,给出了吸引域及其最大化方法。仿真验证了该设计方案的可行性和有效性。     

基于SCAS的防空反导装备体系作战能力指标设计

指标设计是进行武器装备体系发展论证和作战效能与作战能力评估分析的基础。着眼体系作战效能与作战能力评估分析需求,基于传感器(Sensor)、控制器(Controller)、执行器(Actuator)、支持器(Supporter)的柔性建模方法,对防空反导装备体系作战能力指标进行了设计,构建了其侦察预警能力、指挥控制能力、拦截打击能力、综合保障能力评估指标体系,并利用结构方程模型(SEM)对指标之间的影响作用关系进行了分析,可为防空反导装备体系建设与运用提供重要借鉴。     

高平面分辨率穿透成像雷达的研究与实现

穿透成像雷达利用电磁波对介质的穿透特性,对非金属介质内的不连续点进行高分辨成像。为实现该雷达系统的毫米级高平面分辨率、高探测效率和高便携适用性,设计了高平面分辨率穿透成像雷达系统。采用连续波体制和快速扫描空间采样方案以确保小型化和高成像性能,实现了一体化雷达射频前端;提出了参数未知条件下的自聚焦成像处理等数据处理方法,研制了穿透成像雷达系统样机,质量仅为2.5 kg,可单人手持操作;开展了成像分辨率和穿透能力实验测试,验证了方案的可行性和有效性。     

伞翼无人机线性自抗扰高度控制

针对伞翼无人机参数不确定性和复杂环境干扰敏感的问题,提出一种伞翼无人机线性自抗扰(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)高度控制方法。建立伞翼无人机8自由度飞行动力学模型,并引入风场和降雨模型以更加准确地模拟真实飞行环境。基于LADRC确定总体控制架构,设计线性扩张状态观测器对所有扰动进行估计,并引入误差反馈率在控制中实时补偿。使用该控制方法在多种扰动工况下进行伞翼无人机高度控制仿真实验。仿真结果表明,基于LADRC的高度控制方法能够有效克服内扰和外扰的影响,实现高精度高度控制;与传统PID控制效果相比,LADRC控制器具有更好的抗扰能力和鲁棒性。     

基于不稳定性采样的主动学习方法

传统的主动学习方法往往仅基于当前的目标模型来挑选样本,而忽略了历史模型所蕴含的对未标注样本预测稳定性的信息。因此,提出基于不稳定性采样的主动学习方法,依据历史模型的预测差异来估计每个未标注样本对提高模型性能的潜在效用。该方法基于历史模型对样本的预测后验概率之间的差异来衡量无标注样本的不稳定性,并挑选最不稳定的样本进行查询。在多个数据集上的大量实验结果验证了方法的有效性。     

人工鱼群算法在高射炮内弹道性能优化中的应用

针对人工鱼群算法能够解决传统优化算法在局部极值、算法收敛稳定性较差、初始参数设置要求较高等方面的缺陷,提出将人工鱼群算法应用到高射炮经典内弹道数学模型中,以优化高射炮的内弹道性能。优化方案的弹丸炮口速度在满足最大膛压的约束条件下,从初始方案的997.5 m/s提高到1 013.36 m/s,通过几次独立的优化过程得到了6种优化方案,方案之间炮口速度和最大压力的差异很小,进一步说明了人工鱼群算法优化过程的稳定性以及应用到高射炮内弹道性能优化的适用性,该研究结果可以为内弹道装药的优化设计提供一定的指导意义。     

基于仿真的装备保障性指标初步确定方法

装备论证中保障性要求的确定包括指标选取和指标量化。根据典型装备保障性指标论证一般程序和基本要求,将装备保障性指标分为使用保障性指标、设计保障性指标以及保障资源性指标,通过模型解析,进一步明确了指标之间的关系及论证模型需求,建立起能够描述任务要求、装备系统以及维修保障之间关系的仿真模型,并基于Anylogic软件平台对所构建的模型进行仿真实现。最后以某型装甲装备机动任务为例,结合数据分析结果,初步确定了装备在特定条件下实际保障水平,从而为掌握装备保障性设计水平,以及进一步的保障性指标设计、权衡、优化和保障方案的制定奠定了基础。     

基于加窗线性卡尔曼滤波模型的设备剩余使用寿命预测方法

提出了基于加窗线性卡尔曼滤波模型的设备剩余使用寿命预测新方法,明确了应用加窗线性卡尔曼滤波模型进行剩余使用寿命预测的过程。应用试验数据验证了方法的有效性,案例分析结果表明:对于退化指标在前期平稳、后期突变的齿轮箱全寿命试验数据,剩余使用寿命的预测值与实际值在齿轮箱运行的前期相差较大,而在后期则较为相近;通过对退化指标值进行拟合处理,可以明显消除退化指标值波动对剩余使用寿命预测值的影响。     

传播矩阵的物理含义

传播矩阵方法被广泛应用于分层均匀介质模型中波场的模拟计算,它能够计算出所考察时间窗内的所有层间反透射波及转换波的贡献,提高了计算效率,使算法更加体系化。以SH波为例,分析了传播矩阵实现层内多次反射的机制,对更好地理解和利用这一算法有较好的参考意义。