美军军事通信卫星体系发展趋势及启示建议

指挥控制与通信链路是美军军事力量的关键纽带。目前军事通信卫星在美军指挥控制与通信链路中发挥着关键性作用,具有通信距离远、覆盖面积大、通信容量大、机动性能好等优点。为深入开展美军军事通信卫星体系现状及发展趋势的系统性研究,本文首先梳理了美军宽带、窄带、受保护及中继四类卫星通信系统的体系现状,研究其历史发展、星座部署、主要战技术性能特点和典型应用情况;结合美军下一代军事通信卫星体系的研究论证工作及应用需求,从体系能力、发展运用模式、体系架构和新技术应用等方面分析其未来发展趋势;最后,通过研究分析的结果,结合我国实际和应用需求提出我国军事通信卫星发展的几点启示建议。     

适用于北斗混合星座的相对定位随机模型建模策略

为提高模糊度解算成功率和基线解精度,提出适用于北斗的相对定位随机模型建模策略,即混合随机建模策略。采用最小二乘方差分量估计方法对北斗单差观测量方差进行估计。对处于不同高度的三轨道卫星观测量方差分别建模:对地球静止轨道卫星观测量方差采用载噪比模型建模,对倾斜地球同步轨道卫星和中地球轨道卫星观测量方差均采用仰角模型建模。根据不同模型实时组建观测量的随机模型。试验结果表明:相比于采用传统简化模型和单一的仰角或载噪比模型,混合随机模型能更加真实地反映不同卫星观测量的随机噪声特性,模糊度解算成功率和相对定位精度均有提高,总体性能最优,因而能更好地适用于北斗系统。     

大型相控阵雷达系统安全性综合评价

针对大型相控阵雷达系统安全性因素多、评价困难的特点,分析并建立了大型相控阵雷达系统安全评价指标体系。提出了一种基于改进模糊层次分析法、熵权法和拉格朗日算法确定综合权重的方法,并建立了雷达系统安全性模糊综合评价模型。以某型大型相控阵雷达系统的安全性评价为例,运用所提方法确定该雷达系统的安全性指标综合权重,并进行安全性综合评价。将该方法与传统AHP评价法进行对比分析,验证了该方法的科学性和合理性。     

强爆轰驱动超高速碎片发射装置设计因素分析

为了得到发射装置设计因素和超高速碎片性能间的关系,考虑了药型罩的材料、炸药种类、装药长径比、药型罩的锥角、药型罩的厚度、药型罩顶部靠近装药侧的曲率半径等设计因素,采用AUTODYNTM,结合正交试验,对超高速碎片的发射过程进行数值模拟。结果表明,3种发射装置结构分别可以提供质量为1. 533 g的紫铜碎片、速度为11. 649 km/s的铝碎片、动能为85. 6 k J的铝碎片; 2种发射装置结构均可以提供质量大于1 g、速度高于11 km/s的密实结构圆柱状碎片。验证了仿真方法的可信性,对影响碎片性能的设计因素进行了分析、排序,并得到了这些设计因素与碎片质量、速度、动能的关系。     

掠飞末敏弹耦合运动动导数计算

以新型掠飞末敏弹为研究对象,提出了基于欧拉转动定理和滑移网格技术的复杂角运动模拟方法,利用著名的罗德里格斯转换矩阵插值求得弹箭在每个时间步的角速度修正值,并指定给球形滑移网格区。通过对非定常气动参数进行求解辨识,分析了不同马赫数下掠飞末敏弹滚转运动对其俯仰组合动导数和升力系数动导数的影响规律。结果表明:所提角运动模拟方法可有效消除姿态角计算的累积误差,实现对弹箭任意给定角运动的准确模拟;弹箭滚转运动对俯仰组合导数和升力系数动导数的辨识结果均存在显著影响,在进行弹箭动导数计算和稳定性分析时需充分考虑俯仰耦合效应的影响。     

基于 DoDAF 电子对抗训练导控系统体系结构设计

电子对抗训练导控系统是集电子对抗部队训练导调、指挥、控制、裁决、评估和管理等功能需求于一体的综合性军事信息系统。依据美国防部体系结构框架标准规范,结合电子对抗训练需求,按照结构化的设计方法,对电子对抗训练导控系统体系结构进行了初步设计,包括系统功能定位、指挥关系、指挥流程和接口关系等,希望为系统建设提供参考借鉴。     

相依网络研究综述

网络相依性和相依网络研究已经成为近年来复杂网络领域的热点,但是目前对相关研究进展进行综合归纳的文献却不多见。在对国内外相关文献进行系统分析的基础上,简要介绍相依网络研究涉及的渗流理论;描述该类型网络的级联失效过程;从相依网络的子网络特性、相依边的方向和类型、子网络组合方式等三个角度对相依网络鲁棒性的研究成果进行总结;并从理论和应用两方面对未来相依网络研究的发展方向进行展望。     

Nonperiodic preventive maintenance for repairable systems

As a complex system with multiple components usually deteriorates with age, preventive maintenance (PM) is often performed to keep the system functioning in a good state to prolong its effective age. In this study, a nonhomogeneous Poisson process with a power law failure intensity is used to describe the deterioration of a repairable system, and the optimal nonperiodic PM schedule can be determined to minimize the expected total cost per unit time. However, since the determination of such optimal PM policies may involve numerous uncertainties, which typically make the analyses difficult to perform because of the scarcity of data, a Bayesian decision model, which utilizes all available information effectively, is also proposed for determining the optimal PM strategies. A numerical example with a real failure data set is used to illustrate the effectiveness of the proposed approach. The results show that the optimal schedules derived by Bayesian approach are relatively more conservative than that for non‐Bayesian approach because of the uncertainty of the intensity function, and if the intensity function are updated using the collected data set, which indicates more severe deterioration than the prior belief, replacing the entire system instead of frequent PM activities before serious deterioration is suggested. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2010     

Approximation results for min‐max path cover problems in vehicle routing

This article studies a min‐max path cover problem, which is to determine a set of paths for k capacitated vehicles to service all the customers in a given weighted graph so that the largest path cost is minimized. The problem has wide applications in vehicle routing, especially when the minimization of the latest service completion time is a critical performance measure. We have analyzed four typical variants of this problem, where the vehicles have either unlimited or limited capacities, and they start from either a given depot or any depot of a given depot set. We have developed approximation algorithms for these four variants, which achieve approximation ratios of max{3 ‐ 2/k,2}, 5, max{5 ‐ 2/k,4}, and 7, respectively. We have also analyzed the approximation hardness of these variants by showing that, unless P = NP , it is impossible for them to achieve approximation ratios less than 4/3, 3/2, 3/2, and 2, respectively. We have further extended the techniques and results developed for this problem to other min‐max vehicle routing problems.© 2010 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2010     

TVM制导防空导弹先验距离战法

为了对空袭体系中施放电子干扰的目标进行打击,根据TVM制导防空导弹的技术特点,采用先验距离法,通过制导雷达和导弹组网,进行无源测向交会定位,能够较准确地得到目标定位并对导弹进行精确制导.给出了先验距离方法的数学模型和数据融合方法,最后提出了先验距离战法实施的基本原则.