Mathematical formulation and heuristic algorithm for the block relocation and loading problem

This study considers the block relocation and loading problem in container terminals. The optimal loading sequence and relocation location are simultaneously decided on the basis of the desired ship‐bay and initial yard space configuration. An integer linear programming model is developed to minimize the number of relocations in the yard space on the basis of no shifts in the ship bay. The accuracy of the model is tested on small‐scale scenarios by using CPLEX. Considering the problem size in the real world, we present a rule‐based heuristic method that is combined with a mathematical model for the removal, loading, and relocation operations. The influence of rules on algorithm performance is also analyzed, and the heuristic algorithm is compared with different types of algorithms in the literature. The extensive numerical experiments show the efficiency of the proposed heuristic algorithm.     

Revenue management under randomly evolving economic conditions

We consider a dynamic pricing model in which the instantaneous rate of the demand arrival process is dependent on not only the current price charged by the concerned firm, but also the present state of the world. While reflecting the current economic condition, the state evolves in a Markovian fashion. This model represents the real‐life situation in which the sales season is relatively long compared to the fast pace at which the outside environment changes. We establish the value of being better informed on the state of the world. When reasonable monotonicity conditions are met, we show that better present economic conditions will lead to higher prices. Our computational study is partially calibrated with real data. It demonstrates that the benefit of heeding varying economic conditions is on par with the value of embracing randomness in the demand process. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 66:73–89,2019     

干扰及机动条件下的比例导引智能调控策略

由于红外诱饵干扰样式复杂、目标机动形式多变导致传统比例导引律极易被干扰。为提高采用比例导引方法的导弹性能,提出一种利用径向基函数网络调控比例系数及导弹发射时机的智能导引律。以飞行时间及脱靶量为参考,通过构建加权型指标函数将求解最优比例系数及发射时机问题转化为单目标优化问题;引入量子粒子群算法求解最优决策参量,并以其作为网络输出,干扰样式作为网络输入,离线训练径向基函数网络;为提高训练效率,结合K-means及K最近邻算法初始化径向基函数网络。仿真结果表明,当存在红外诱饵干扰时,智能导引律性能优于扩展比例导引律及自适应滑模导引律。     

电子战环境下组网雷达检测性能分析与仿真

运用分布式检测中的最小错误概率准则分析了组网雷达对目标的检测性能,将雷达受干扰的程度分为无干扰、局部干扰和全部干扰,并研究不同干扰强度下组网雷达数据融合中心对目标的检测概率.最后,就不同干扰强度对组网雷达的影响以及数据融合中心与单站雷达之间检测性能作比较分析,得出了一些有意义的结论.     

模拟油罐油气混合物爆炸实验与数值仿真研究

对模拟油罐内油气混合物爆炸冲击波特性进行了研究.在直径为1 m的模拟油罐中进行了油气混合物爆炸模拟实验,建立了模拟油罐油气混合物爆炸的数值仿真模型,并借助大型商业软件Fluent6.2完成了数值仿真研究.数值仿真结果与实验值较为吻合.模拟实验和数值仿真研究的结果表明:油气体积分数、罐内初始温度等决定模拟油罐油气混合物爆炸压力的大小.油罐内爆炸压力波的振荡特性对金属油罐结构来说是有害的.     

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。     

基于快速独立分量分析的异步多用户检测方法

深入分析了非理想功率控制下异步CDMA多用户接收机的信号特点,推导出了多小区接收信号模型。提出了基于快速独立分量分析(Fast Independent Component Analysis,FastICA)的异步多用户检测方法,该方法具有抗远近效应,抗多址干扰的能力。仿真结果表明:该算法具有迭代次数少、计算量小、多用户分离效果好的优点,非常适合于非理想功率控制下的多用户检测,该方法大大提高了非理想功率控制下多用户接收机的性能。     

针对GPS/SINS深组合模型的U滤波及其运用

很多文献都证明了在解决非线性系统问题时,UKF(Unscented Kalman Filter)是比EKF(Extended Kalman Filter)更好的选择,但计算的复杂度限制了其运用。针对GPS/SINS深组合的模型提出了全新简化的U滤波算法UTCUKF(Ultra Tight Coupling Unscented Kalman Filter)。这是一种专门针对具有加性噪声、线性状态方程和非线性量测方程的系统设计的滤波器。首先介绍了GPS/SINS深组合系统在导航解算时的模型,然后针对模型具有加性噪声的特点运用AUKF(Additive Unscented Kalman Filter)对UKF进行了简化,为了实现UKF在GPS/SINS深组合系统中的实际运用,又由系统模型中状态方程是线性方程、观测方程是非线性方程的特征,进一步提出了UTCUKF,并做了分析和仿真。     

先期毁伤原则下武器单元的射击时机分配

以先期毁伤为原则,首次对武器单元的射击时机分配问题进行数学建模。提出一种使毁伤概率密度在时间上靠前分布的武器单元射击时机分配模型,在保证指定瞬时之前以期望概率毁伤目标的前提下,合理分配各武器单元的射击时机,实现对目标的尽早毁伤。根据射击时机分配模型中约束函数的单调性特点,提出一种改进的连续域蚁群算法,使算法自变量满足约束条件的"优良区域"开始搜索,采用搜索窗口平移的方法逐步寻找最好解,提高了算法的搜索速度。实例分析验证了模型和算法的有效性。     

高功率电磁环境下C4ISR系统接口电路的阈值实验

采用非接触式电流脉冲注入法,设计了一种通用的接口电路实验模型和测试软件,进行了高功率电磁脉冲对指控系统接口电路的注入损伤实验,测量接口电路耦合电压和耦合电流,并对实验结果进行了分析.实验表明,强电磁能量耦合到电子装备和电气设备内部,可在其接口电路上产生过电压或过电流,从而使设备受到干扰和损伤.