Tests for homogeneity of distributions of component lifetimes from system lifetime data with known system signatures

In this article, we discuss the problem of testing the homogeneity of distributions of component lifetimes based on system lifetime data when the system signatures are known. Both parametric and nonparametric procedures are developed for this problem. For nonparametric testing, the Mann–Whitney‐type statistic is used, and its performance and limitations are discussed. Next, we assume the component lifetimes to follow exponential distributions and then develop different parametric tests. Exact and asymptotic methods are developed based on the method of moments estimators. A Monte Carlo simulation study is used to compare the performance of different parametric procedures with that of the nonparametric procedure. Based on the results of the simulation study, discussions and practical recommendations are made and finally some concluding remarks are provided. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 62: 550–563, 2015     

求解布尔不可满足子式的消解悖论算法

求解布尔不可满足子式在超大规模集成电路设计与验证领域都具有非常重要的理论与应用价值,帮助EDA工具迅速定位错误与不一致。针对求解不可满足子式的非完全方法,提出了消解悖论与悖论解析树的概念,在此基础上提出一种启发式局部搜索算法。该算法根据公式的消解规则,采用局部搜索过程直接构造证明不可满足性的悖论解析树,而后递归搜索得到不可满足子式;算法中融合了布尔推理技术、动态剪枝方法及蕴含消除方法以提高搜索效率。基于随机测试集进行了实验对比,结果表明提出的算法优于同类算法。     

基于分布搜索的传感器指示交接协商机制

针对传感器指示交接技术中"指示任务怎样执行"的问题,根据指示交接的实际过程,研究了多传感器针对多个协作任务怎样进行更好调度的问题,提出了基于分布搜索的多维协商机制。通过协商函数的迭代更新,不断寻找综合效用最大的传感器调度策略,优化了指示交接过程中多传感器多任务调度过程。实例仿真结果表明,所提方法合理、有效,提高了传感器协作的效率,为指示交接的深入研究奠定了基础。     

针对应急救援路径规划的一种改进蚁群算法

针对不返回起始点、多个待救援点的应急救援路径规划问题,提出了一种应急救援路径规划的改进蚁群算法,设计了一种新的路径构造方法,为蚁群算法求解该类问题打下了基础。为提高收敛性,改进了信息素更新规则,构造了一种与蚁群算法有效结合的局部搜索算法,提高了算法快速寻优的能力。仿真结果表明:改进蚁群算法能够快速找到一条从救援中心到多个待救援点的优化路径,且收敛速度和最短路径较同类算法更优。     

多基准站相对定位算法及先验基线向量偏差影响分析

为提高单基准站短基线相对定位解算的可靠性,研究了多基准站约束的相对定位算法。将基准站间可提前测量的先验基线信息融入观测模型中,给出了多基准站相对定位的函数模型和随机模型,在此基础上推导了模糊度精度因子的解析表达式,揭示了基准站数量的增加对模糊度浮点解精度提升的作用;从理论上分析了基准站间先验基线信息中的偏差对模糊度解算的影响,分析表明,当先验基线各分量偏差的绝对值之和小于5 cm时,模糊度解算几乎不受影响;通过仿真和实测数据进行了验证。试验结果表明,增加基准站数量不仅能有效提升模糊度解算成功率和收敛速度,并且对先验基线信息中的偏差具有较好的抑制作用,当基线各分量偏差均增加到4 cm时,实测数据模糊度解算成功率仍能达到92%以上。研究结论为特殊场景下多基准站间的快速非精确标定提供了理论依据。     

Optimal patrol to uncover threats in time when detection is imperfect

Consider a patrol problem, where a patroller traverses a graph through edges to detect potential attacks at nodes. An attack takes a random amount of time to complete. The patroller takes one time unit to move to and inspect an adjacent node, and will detect an ongoing attack with some probability. If an attack completes before it is detected, a cost is incurred. The attack time distribution, the cost due to a successful attack, and the detection probability all depend on the attack node. The patroller seeks a patrol policy that minimizes the expected cost incurred when, and if, an attack eventually happens. We consider two cases. A random attacker chooses where to attack according to predetermined probabilities, while a strategic attacker chooses where to attack to incur the maximal expected cost. In each case, computing the optimal solution, although possible, quickly becomes intractable for problems of practical sizes. Our main contribution is to develop efficient index policies—based on Lagrangian relaxation methodology, and also on approximate dynamic programming—which typically achieve within 1% of optimality with computation time orders of magnitude less than what is required to compute the optimal policy for problems of practical sizes. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 61: 557–576, 2014     

雷达天线扫描方式的自动识别方法

为了对雷达天线扫描方式进行自动识别,改进开发了天线扫描方式模拟器,并分别研究了电子扫描和机械扫描的特征提取和识别方法。基于最大主瓣脉冲序列的特征参数实现电子扫描和机械扫描的区分,然后基于单个天线扫描周期脉冲序列的特征参数实现8种机械扫描方式的自动识别。仿真结果表明,本文方法能够区分一维电扫、二维电扫和机械扫描,并且采用支持向量机决策树对机械扫描方式的识别正确率高于决策树方法。     

基于小波分层连通树结构的信号重构

基于小波树模型的压缩感知可以通过较少的观测量得到鲁棒的信号重构,但采用最优树逼近时存在复杂度大的问题。在证明分层后的小波树仍然具备连通树性质的基础上,提出了基于小波分层连通树结构的压缩重构算法,在与原观测量一致的情况下,保证了重构精度并且提高了重构效率。实验结果表明,改进算法相对于原算法在处理大尺度数据时,效率有明显改善。     

求解面向进攻的武器-目标分配问题的蚁群算法

面向进攻的武器-目标分配问题是军事运筹学研究中的重要课题,旨在制定合理的打击策略以最大程度摧毁敌方目标。采用一种融合局部搜索和信息素控制的蚁群算法,兼顾控制解的局部收敛速度和全局收敛质量。在解的构造过程中直接处理约束条件,提高生成解的可行性,并大大缩小了搜索空间,提高了算法效率。通过采用多种算法对不同规模的武器-目标分配问题进行实验,结果表明改进的蚁群算法在收敛速度和求解质量上表现优异。     

基于代理模型的卫星系统仿真优化平台

针对既定目标,采用卫星系统进行协同观测可以最大化卫星系统的整体效能,如何对卫星系统的轨道或载荷参数设计是一个设计空间大、设计变量多的优化问题。对此,采用基于代理模型的仿真优化,通过改进广义模式搜索算法在设计空间中搜索最优解,并以此为核心设计开发卫星系统仿真优化平台。该平台集成问题建模、仿真优化和结果评估显示,为用户提供设计和改进卫星系统方案的方法和依据。采用该平台对卫星系统设计实例进行优化,通过对比发现,平台的优化结果稳定性和优化效率优于STK-Analyzer。