联合作战方案仿真推演控制研究

基于作战模型、交战规则和基础数据,通过推演控制完成对作战方案中各类行动的仿真和推演,以评估作战方案的科学性、有效性和可行性,为作战方案优化提供定量和定性的参考依据.主要从军事需求入手,研究了仿真推演过程,重点分析了基于实时干预、暂停干预和回退干预的三种仿真推演控制模式,实现了多种形式下的联合作战方案推演和优化.     

基于广义随机Petri网的军事应急物流行动流程建模与分析

基于真实军事应急物流行动的特点和“军民融合”的原则,同时考虑系统的反馈控制功能,完善了应急情况下的军事物流行动流程,提高了军事应急物流行动的稳定性,对指挥决策具有很好的参考价值.基于广义随机Petri网对该军事应急物流行动流程进行建模,通过不变量判断验证了模型的有效性,基于PIPI软件平台得到状态空间可达图,并利用更加严谨的同构的随机点过程求解模型稳态概率.最后结合汶川地震中某团军事应急物流行动实例数据,对模型的各类性能指标进行分析,对军事应急物流行动的时效性提出改进建议.     

基于随机共振的多频率微弱信号并行检测

强噪声背景下的微弱信号检测是当前信号处理领域的研究热点。基于非线性理论的随机共振能够利用噪声,将噪声的一部分能量转移给信号,从而获得更高的输出信噪比。针对传统随机共振检测算法应用环境受限且无法实现多频率并行检测的现状,文章面向实际超短波环境,在参数补偿法的基础上,重新设计采样频率和补偿系数,提出了新的检测算法,实现了多频率微弱信号的并行检测。     

采用SHLPN分析特种车载总线网络可靠性

针对特种车载总线网络可靠性难以评估的问题,提出采用随机高级Petri网(Stochastic High-level Petri Net,SHLPN)分析特种车载总线网络可靠性。深入分析特种车载总线网络故障模式的基础上,将其等效为冗余总线控制器模块、远程终端模块和冗余链路模块的串联,分别建立各个模块的SHLPN模型,得到了各个模块的稳态可用度计算式,进而综合得到特种车载总线网络的稳态可用度计算式。最后,实例分析验证了所提方法的有效性。     

分布反馈光纤激光水听器系统干涉仪降噪研究

针对分布反馈光纤激光水听器系统在高速运动过程中干涉仪噪声过大的问题,提出了基于参考光源的差分探测方案,设计了基于3端口环形器的光纤干涉仪差分探测光路,利用改进的变步长LMS滤波算法,结合噪声自适应抵消技术和B样条小波变换,有效抑制了干涉仪噪声,解决了信噪比下降的问题。实验结果表明：该方法能降低系统噪声本底约30 dB;与传统参考传感器的差分方案相比,该方法不易受环境影响,不会增加阵列复杂度,更具有实用价值。     

基于改进PSO算法对榴弹最佳杀伤面积的计算

为了获得榴弹在空中爆炸时的最佳杀伤参数,提出了一种最优参数计算方法。以卧姿人员为杀伤目标,建立了杀伤面积与落速、落角和炸高的数学模型和优化模型,利用随机惯性权重法对标准粒子群优化算法（particle swarm optimization,PSO）算法中的惯性权重进行改进,采用改进后的算法对榴弹最佳杀伤参数进行计算。结果表明：改进的算法对比传统计算方法,计算精度更高,最大炸高改进误差超过0.1 m,对比标准PSO算法需要的粒子数量更少,收敛速度更快。为榴弹最佳杀伤参数的设计提供了一种高效计算方法。     

事件触发的时滞二阶多UAV系统一致性控制

研究具有固定输入时滞的二阶多无人机系统在事件触发下进行不完全随机采样,并达到一致性控制的问题。提出一种阈值依赖于多无人机系统事件触发时刻和初始状态的事件触发机制,并给出在此事件触发机制下具有固定输入时滞二阶多无人机系统的分布式控制策略。当无人机自身状态变化量满足触发条件时,无人机间进行信息交互,控制器根据此次事件触发的采样状态值进行控制输入更新。通过理论推理证明一致性控制的结论。最后,通过仿真验证了算法的有效性。     

基于FrFT的差分跳频通信LFM干扰抑制算法

针对差分跳频通信系统抗LFM干扰能力不足的问题,利用差分跳频信号和LFM干扰信号调频斜率参数的不同,通过估计采样信号中LFM干扰信号的调频斜率K和旋转阶次α参数,结合分段、参数估计和均值处理提高估计精度,进一步在采样信号的分数阶时频域二维参数平面(α,μ)中利用LFM干扰信号频带外的平面均值替代LFM信号成分,实现对差分跳频通信中LFM干扰信号的抑制。仿真结果表明,该算法可有效抑制差分跳频信号中LFM干扰信号,提高信噪比约11 d B。     

一种火力毁伤效能评估方法

Lanchester方程和Monte Carlo方法是作战模拟的常用方法,前者按取均值的方法处理作战过程,忽略了各种因素随时间的差异性,降低了模拟精度;后者对细节的要求较高,使问题变得复杂难解。结合两种方法,既充分考虑了作战问题的宏观规律性和局部共性,也顾及了其中关键因素的微观差异性和随机性,在火力毁伤效能模拟评估问题的应用研究中有较好的表现。     

采用随机矩阵理论的水声阵列SMI-MVDR空间谱估计技术

对角加载MVDR技术是一种经典的空间谱估计技术,在水声阵列信号处理中有着广泛的应用。该技术之所以具有较好的性能是由于其通过对角加载使样本协方差矩阵的特征值分散度减小。提出了基于随机矩阵理论的MVDR空间谱估计技术,具体思路是利用随机矩阵特征值的极限性质实现样本协方差矩阵噪声的抑制,以达到类似对角加载能够实现的特征值分散度减小的效果。仿真表明所提出的方法与对角加载方法达到了同样的目的,且当快拍数一定,而信噪比由小变大时,该方法可以达到与对角加载MVDR技术相当的性能;当信噪比设为定值,快拍数由小变大时,其与对角加载技术具有相同的DOA估计成功概率变化趋势,且在小样本情况下,此方法优势较为明显。