舰船磁场动态检测中舰船航迹测量方法研究

针对目前采用GPS或全站仪定位时需要与舰船合作操作、效率低下等问题,提出了一种基于图像匹配定位技术的舰船航迹测量方法,即当舰船通过测量区域时,利用两台摄像机对其进行同步拍摄,然后将视频实时传输至笔记本,再用光流法、Meanshift算法和SURF特征对视频进行处理从而得到舰船在不同时刻的三维坐标,最终确定其航向和位置。实验结果表明:在10 m的拍摄距离下,目标定位误差平均为0.096 m。采用该方法对舰船航迹测量时定位精度较高且后期操作简单易行,具有非合作的特点。     

双六边形环电路模拟吸波材料及其等效电路模型

提出以双六边形环为单元结构的电路模拟吸波材料。根据单元的双频特性建立等效电路模型,根据六边形环周期分布规律提出等效周期概念,给出等效分布电参数的计算方法。利用该模型对双六边形环电路模拟吸波材料的结构进行参数分析,并与HFSS全波分析结果进行对比,验证该方法的准确性。加工样品和实测,结果发现所设计吸波材料在1.9~8.9 GHz频段内对正入射波具有良好的吸波特性,实测结果与等效电路模型仿真结果吻合较好,进一步验证了该方法的有效性。     

约束无迹粒子滤波及其在汽车导航中的应用

针对汽车组合导航系统要求滤波算法具有高精度,高稳定性,高时效性的特点,设计了一种基于约束方程的无迹粒子滤波算法,该算法通过约束方程使得非线性系统的维数降低,在保持无迹粒子滤波精度的基础上提高了算法的解算速度,使算法的时效性得到提高。在汽车组合导航系统状态方程和测量方程的基础上建立系统的约束方程,算法的仿真取得了良好的效果,说明该算法对导航系统的适应性较强。通过对比表明相对于扩展卡尔曼粒子滤波和无迹卡尔曼粒子滤波,该算法的导航精度和时效性方面优势明显,体现了该算法的优越性。     

基于系统构型替换的固冲发动机故障模式半实物仿真

为全面快速验证冲压发动机的故障检测算法,基于构型替换建立了能模拟多种固冲发动机故障的仿真验证平台。基于此平台,搭建了发动机点火故障模型、压强传感器故障模型、设备接口模型,以及与真实控制器中检测算法具有相同外部接口和系统构型的故障检测算法模型等。通过系统构型的切换,将同一个故障模式注入故障检测算法模型和真实发动机系统,并通过对比同一组故障模式下故障检测模型检测结果与发动机控制系统检测结果,来对发动机控制器中的故障检测算法进行快速验证。以无喷管助推器点火的检测为例,讲述了该方法的建模、实验验证及分析过程,此外,该方法还能应用到无喷管助推器关机、进气道前后堵盖打开、燃气发生器点火、燃气流量容错控制等多个故障模式的仿真模拟与验证,具有很强的通用性,能大大地降低控制系统开发与验证的时间成本,具有很强的应用价值。     

基于TS-MMPF的机动弱目标TBD算法

针对基于多模粒子滤波(Multiple Model Particle Filter,MMPF)的机动弱检测前跟踪(Track-Before-Detect,TBD)方法存在不能直接给出目标航迹以及粒子退化导致的目标漏检问题,提出一种基于航迹平滑(Track Smoothing,TS)的MMPF(TS-MMPF)机动弱目标TBD算法。该方法利用MMPF的方法对机动弱目标量测数据进行处理,输出初步的检测和跟踪结果;将MMPF的输出结果重新定义为新的量测并进行目标的航迹起始、关联及滤波并给出目标的航迹;最后,利用航迹预测值对目标航迹进行平滑处理,有效解决粒子退化导致的漏检问题。仿真结果表明该算法可以有效提高目标航迹的稳健性。     

组网雷达协同干扰资源分配模型及算法

针对多干扰机协同作战(Multi-Jammers Cooperative Combat,MCC)问题,研究如何在干扰资源有限的情况下对其进行充分的利用,从而获得最优的干扰收益。将雷达的威胁等级和几何精度因子(GDOP)结合作为目标函数,建立以干扰机时间利用率为约束条件的MCC问题优化模型。运用熵权法计算雷达脉宽、带宽、载频和重频的权重,并根据灰色关联相对贴近度确定雷达的威胁等级,采用离散的粒子群算法对模型进行求解。通过MATLAB仿真表明,该算法可以快速找到目标函数的最优解,得到最佳的分配方案,通过对结果的分析,进一步验证该算法的有效性和模型的可行性。     

障碍物投影长度对海上可燃气云爆燃特性影响

针对海上运输和军事行动中可燃气泄漏形成气云等问题,利用涡耗散模型,对6种障碍物投影长度(0 m～180 m)下海上可燃气云的形成和爆燃过程进行了数值模拟,重点研究障碍物表面及周围气云爆燃压力和温度特性的具体变化规律。结果表明,存在障碍物时气云湍流性增强,可燃气浓度分布更加不均匀;随着投影长度的增加,障碍物前方最大爆燃压力略增,但前表面无法形成持续高温;上方最大压力略降,投影长度小于100 m时高温持续时间显著增加;后方最大压力骤降,投影长度大于100 m时高温持续时间大幅缩短。结果可用于预测和评估不同投影长度下气云爆燃对船舶等障碍物的危害,为交通运输和军事行动中的安全防护等实际应用提供参考。     

随机需求下供应商主导的多轮次协调模型

针对随机需求下供应链的供销订购冲突问题,提出一种基于Stackelberg主从对策的供应链多轮次协调订货机制,供应商作为主方制定批发价,零售商作为从方以最优订货量和零售价响应,供应商和零售商进行多轮次自主协调。利用粒子群优化算法和遗传算法对该模型进行仿真计算,仿真结果表明:批发价让步策略可以提高整个供应链的利润,验证了粒子群算法在最优解、求解速率和稳定性方面比遗传算法均要更优。     

舰炮身管的模态分析与多目标优化

舰炮的炮口扰动是影响舰炮射击精度的重要因素。为了减少舰炮的炮口扰动,优化身管结构,建立了柔性身管的ABAQUS有限元模型,将有限元模型的模态计算值与模态试验值进行比较,发现建立的柔性身管有限元模型是合理可行的。提出了混沌量子粒子群算法与动力学联合优化的方法,进行身管和炮口的多目标优化。优化结果表明,优化后炮口中心的线速度、角速度和角位移与优化前相比显著减小,身管质量有所降低,结构更加合理,该优化方法有效可行,为下一步全炮总体优化设计提供了一定的借鉴。     

一种改进型PSO-BP算法在红外目标中的应用

为了降低伪目标引起的误检,提高系统在复杂环境中的目标识别能力,设计了一种改进型粒子群优化BP神经网络算法。改进型PSO-BP算法利用红外目标光谱特性设置粒子变异规则,从而调整粒子位置与速度,提高目标特征提取性能。同时,算法将权值变为权值可调函数,降低局部极值收敛的风险。实验采用Model-102F型成像光谱仪采集的目标区域图像作为样本与检测数据,与传统BP算法作对比,分别选取对不同特征波长位置及个数的形式对目标和伪目标进行识别分析。结果显示,改进型PSO-BP算法可以有效消除伪目标干扰,同时,其收敛速度明显优于传统算法。由此可见,该设计在复杂背景红外目标识别方面具有一定的应用价值。