基于实时预报的舰载火控稳定跟踪控制技术

针对火控稳瞄系统存在较大的不确定性及干扰,其特征参数,如固有频率、阻尼以及负载干扰等,将随着被控炮之间差异、载弹量、目标位置的变化及工作海况的影响而产生较大变化的特点,提出了一种PFC-PID串级透明控制策略,通过内环PID控制来提高抗干扰性,外环采用预测函数控制来获得良好的跟踪性能和强鲁棒性。针对舰载火控系统的稳定瞄准中的预测函数控制,提出了船舶运动实时预报问题,根据不同海况、不同船舶的惯导信号特性的不同特点,研究了一种基于自适应长自回归模型和径向基函数神经网络芯片ZISC78的船舶运动实时预报方法。通过对射击过程的仿真,表明基于实时预报的PFC-PID串级透明控制完全可以满足舰载火控系统战技指标,且算法简单,鲁棒性好,是一种实用的火控算法。     

战车火控系统射击命中三要素函数误差分析

火控系统射击(函数)误差可分解为射弹散布函数误差和火控射击准备函数误差。而射击准备函数则是命中三要素函数即瞄准函数、解算函数和控制函数的合成函数。命中三要素的提出,为火控系统射击误差(精度)的分析提供了新的途径。它们均是命中目标的关键要素,又各具特色,为火控系统射击精度乃至系统反应速度的提高,指出了应该努力的方向。针对此进行了具体的分析。     

单段导弹弹道轨迹B样条稳健回归分析

利用B样条基构建了导弹弹道位置、倾角和偏角的拟合函数.利用导弹飞行观测数据,运用稳健回归方法,结合导弹运动学方程对导弹飞行轨迹进行拟合,并进一步分析了拟合误差.对导弹测试数据进行了反复计算、拟合和验证,结果表明:模拟计算结果和真实轨迹的误差可以控制在1 mm内,能较为精确地拟合导弹飞行轨迹曲线,对导弹飞行性能和故障分析具有指导意义.     

一类微分方程Poincaré分岔极限环的不存在性

利用一阶Mel'nikov函数讨论了一类广义Liénard方程Poincaré分岔极限环的不存在性,得出了若干充分条件.     

面向航迹中断的模糊航迹关联算法

针对海战场态势中,由于系统误差、电磁干扰、地理环境隔绝、电子静默等原因,出现的传感器信号长时间中断、目标丢失,导致态势中航迹不连续的问题,提出了一种改进的模糊航迹关联算法.该算法通过采用统一速度模糊因素和方向模糊因素、改进加速度模糊因素、制定二级关联策略和自动调整隶属度函数关联阈值等方法,实现了在目标机动性较强、中断时间较长等情况下的航迹关联,保证了态势的稳定.通过Monte Carlo仿真实验表明,该算法具备较高的关联性和鲁棒性.     

基于Q-MMSPF的海杂波多重分形互相关分析和目标检测

提出一种研究长程互相关和多重分形的新方法——Q阶混合矩结构分割函数法(Q-MMSPF),并利用Q-MMSPF分析了海杂波时间序列的多重分形互相关特征。通过对实测海杂波数据的计算分析发现,海杂波互相关多重分形特征较弱,目标信号之间的互相关多重分形特征明显,而目标信号与海杂波之间的互相关多重分形程度介于二者之间。据此,本文采用一种新的特征值进行海杂波背景下的目标检测。通过对不同条件下的实测海杂波数据验证,表明使用本文提出的特征值测量方法可以十分有效地检测出海杂波背景下的小弱目标。     

飞行器自适应预设性能姿态控制设计

预设性能控制是一类可以同时保证系统响应瞬态与稳态性能的非线性控制方法。针对具有非线性与未知干扰的飞行器系统,研究了一种无逼近预设性能姿态控制器设计方法,并进行了数值仿真验证。首先,研究了在传统预设性能方案中潜在的奇异性问题;其次,针对该问题提出了一种拥有自适应边界的预设性能函数改进方案。当归一化误差达到一定阈值时,通过放宽性能函数边界并使其重新收敛,确保跟踪误差被包覆,避免误差越界引起的奇异性,防止控制系统崩溃。最后,通过数值仿真验证改进方案的正确性与有效性。仿真结果表明,改进方案可以保证系统在存在误差越界的情况下姿态控制回路运行良好,并能满足预定的控制要求。     

开流形的曲率与拓扑

应用比较几何的方法研究了完备非紧且具有特定曲率条件的黎曼流形,证明了在一定Pinching条件限制下,流形具有有限拓扑型或者微分同胚于Rn。     

基于GA的模糊PID控制在质量矩导弹系统上的应用

针对三轴稳定的质量矩导弹姿态控制系统,提出了一种基于遗传算法进行参数寻优的模糊PID控制方法。在建立姿控系统数学模型的基础上,首先设计了姿态控制的优先级函数,然后根据实际的姿态控制系统,设计了遗传算法的性能指标函数和具体的优化策略,最后给出了模糊PID控制器的设计思路。仿真结果说明了该方法的有效性。     

基于RWG基函数的电场积分方程的奇异性处理

采用矩量法分析导体三维散射体时,基于RWG基函数的电场积分方程存在奇异性,如果直接使用数值积分,则准确性很低。为了得到准确的积分结果,将被积函数拆分为2部分,对于无奇异点的部分直接使用数值积分求解,而对于包含奇异点的部分通过积分变换简化被积函数,得到解析表达式,计算实例验证了这种方法的正确性。