基于匈牙利法的弹炮混编防空兵群火力分配优化问题研究

针对敌空袭和我防空兵器的主要特点,运用匈牙利法研究弹炮混编防空兵群火力分配优化问题.在确定弹炮混编防空兵群火力分配相关术语的基础上,建立了火力分配模型,结合匈牙利法的基本原理,得到弹炮混编防空兵群火力分配的方案。通过算例,证明了该方法的可行性,为有效解决弹炮混编防空兵群火力分配优化问题提供了一种较为科学的方法。     

基于协同增益的联合编队作战任务群聚合模型

作战任务群是联合编队遂行各种作战任务的主要组织形式,兵力聚合是构建作战任务群的有效途径,文中将模糊聚类（FCA）法应用于作战任务群聚合。在研究聚合原则、聚合结构的基础上,提出兵力间协同的增益效应,并建立了协同增益模型。将协同增益模型和FCA相结合,建立了作战任务群聚合模型（PFCM）。模型着力解决互联、互通、互操作能力逐步增强条件下各个作战单元协同效应的实现,是提高联合编队作战协同能力的有效途径。     

要地防空作战中空中目标威胁度估计的数学模型

为了准确有效地判断敌空中目标的威胁程度,运用层次-效用方法,对要地防空作战中空中目标威胁度建立数学模型。先用层次分析法建立影响因素诸指标的层次结构,然后导出指标因素的效用函数,对其加权和线性变换,得到目标威胁度。该模型使复杂的问题条理化,操作性强,便于计算机辅助决策,为防空指挥员对空情威胁做出正确判断提供了科学依据。     

基于粒子群优化算法的空中目标定位

受干扰条件下,雷达难以对空中目标准确定位。针对这一问题,提出了当多基雷达接收站在空间随机分布时,利用粒子群优化算法解决根据到达时间差对空中目标定位中遇到的非线性最优化问题。所建算法首先初始化一个随机粒子群,然后根据适应度值更新粒子速度和位置,通过迭代搜索最佳坐标。仿真结果表明,在参数设定合理的情况下,该算法性能稳定,能找到逼近全局最优点的解。     

基于混沌量子粒子群的舰炮身管多目标优化研究

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,建立了柔性身管的有限元模型并将该模型的模态计算结果与模态试验测试值进行对比,证明建立的柔性身管有限元模型是有效的。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：优化后的炮口中心的线速度、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。     

基于粒子群优化算法的平流层飞艇总体设计

平流层飞艇总重最小化能一定程度上反映总费用最低的设计目标,满足有效载荷功率需求是飞艇总体设计的出发点和落脚点。本文在飞艇参数建模中引入了太阳电池曲面铺装模型以及昼夜能源闭环模型;以整艇重量最小为设计目标,以昼夜能源供需平衡、浮重平衡、推阻平衡三大平衡问题为约束条件,运用粒子群优化（PSO）算法对飞艇的外形尺寸参数进行优化设计;分析了有效载荷功率需求和功率密度对于飞艇总体设计结果的敏感性。分析结果表明：（1）飞艇总重随有效载荷功率线性增加;（2）飞艇总重随有效载荷功率密度增加而迅速减小,但变化率逐渐变小,飞艇总重趋于稳定。最后,能源系统仿真的结果表明了飞艇总体设计方法的有效性和设计结果的临界特性。     

应用离散粒子群-郭涛算法分配多无人机协同任务

针对以往考虑时间窗约束的多无人机协同任务分配问题模型不能反映在有效时间窗内,任务执行时间对任务收益的影响及求解算法效率较低的问题。建立了将任务收益和任务执行时间直接联系起来的任务分配模型和可行解到粒子整数编码方式的映射,设计了混合离散粒子群-郭涛算法的组合优化问题求解策略。借助粒子群算法利用粒子自身信息和种群有用信息指导种群进化的本质特点,优化郭涛算法的适应性序列倒置操作;设计了可变的学习选择概率来选择个体的学习粒子,改进了序列倒置算子。仿真实验验证了该方法处理复杂任务分配问题的有效性。     

动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制

针对航空自组网在高负载下的服务质量及时延问题,提出一种动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制。以多信道检测统计为平台,结合优先级机制,通过在高负载网络中适当遏制低优先级业务,并且进行网络流量优化,保证高优先级业务的低时延发送;同时利用流量预测模型估计网络流量,通过粒子群优化算法进行优化,寻找合适的优先级门限值,确保高优先级业务接入率。通过计算机仿真可知,所设计的动态服务质量的多信道媒体接入控制传输机制,可在大负载网络中动态控制信道的接入,保持良好的网络吞吐量,其高优先级业务接入率达到99%以上,能有效解决航空数据链网络高业务量导致的服务质量及时延问题。     

基于间歇采样转发干扰的ISAR群目标生成方法

基于间歇采样转发干扰理论,提出了一种ISAR二维群目标生成方法。采用伴飞式干扰机,对所掩护的目标回波信号进行间歇采样转发,在ISAR上形成逼真的虚假二维群目标图像;通过调整干扰机和目标的空间位置关系,生成二维假目标序列,并能模拟目标的动态姿态变化。在介绍了间歇采样转发干扰的基本原理后,阐述了伴飞式干扰原理,然后从理论上推导了了伴飞式干扰机的功率和空间位置要求,接下来着重分析了二维群目标生成的理论原因,指出了影响二维群目标分布的关键因素和群目标的姿态角变化规律,最后进行了仿真验证,结果表明了该方法的有效性。研究成果对于ISAR干扰机的设计和工程应用具有指导意义。     

控制力矩陀螺的动态扫描成像卫星姿态控制

针对卫星动态扫描成像任务中的姿态控制问题,建立卫星姿态动力学模型,分析动态扫描成像任务对姿态控制的特殊需求。结合动态扫描成像任务需求提出一种典型的姿态机动方案,对姿态机动过程所需控制力矩进行估计。基于期望力矩和星体实时姿态设计一种俯仰机动控制律,并提出五棱锥构型陀螺群的操纵方案。针对某动态扫描成像任务卫星,对提出的控制律进行数值仿真。仿真结果证明所提方案可以满足卫星动态扫描成像的姿态控制要求。