Path optimization for the resource‐constrained searcher

We formulate and solve a discrete‐time path‐optimization problem where a single searcher, operating in a discretized three‐dimensional airspace, looks for a moving target in a finite set of cells. The searcher is constrained by maximum limits on the consumption of one or more resources such as time, fuel, and risk along any path. We develop a specialized branch‐and‐bound algorithm for this problem that uses several network reduction procedures as well as a new bounding technique based on Lagrangian relaxation and network expansion. The resulting algorithm outperforms a state‐of‐the‐art algorithm for solving time‐constrained problems and also is the first algorithm to solve multi‐constrained problems. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2010     

Newsvendor bounds and heuristics for serial supply chains with regular and expedited shipping

We study an infinite‐horizon, N‐stage, serial production/inventory system with two transportation modes between stages: regular shipping and expedited shipping. The optimal inventory policy for this system is a top–down echelon base‐stock policy, which can be computed through minimizing 2N nested convex functions recursively (Lawson and Porteus, Oper Res 48 (2000), 878–893). In this article, we first present some structural properties and comparative statics for the parameters of the optimal inventory policies, we then derive simple, newsvendor‐type lower and upper bounds for the optimal control parameters. These results are used to develop near optimal heuristic solutions for the echelon base‐stock policies. Numerical studies show that the heuristic performs well. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2010     

XMSF下新兴开放标准的集成和验证

建模与仿真领域中实现资源重用、共享和互操作的基本途径是标准化。诸多开放互操作标准的提出和应用成功解决了各自领域的互操作问题,推动了仿真技术的发展。关于这些开放标准的讨论及应用情况都已有相当数量的文献予以介绍,但具体涉及同一框架下各标准之间相互作用或影响情况却鲜有提及。依托XMSF框架,选取了MDA、BOM、SRML、MSDL、C-BML五种主流的新兴开放标准,通过XMSF案例对这些标准在XMSF中的集成应用进行了详细研究,评估它们在一起时可能为仿真领域带来的影响和能力。     

星地距离变化对星地双向时间比对的影响及改正

星地时间同步是卫星导航系统的关键技术,星地双向时间比对能有效提高星地时间同步的精度。在分析了星地距离变化对星地双向时间比对可引起百纳秒量级误差后,提出了前后历元观测数据差分改正方法,通过数学仿真验证该方法能达到纳秒量级精度。     

小型固体运载器一、二级分离动力学与仿真研究

某低成本小型固体运载器采用侧喷流和栅格舵联合进行姿态控制。针对该布局,设计引入闭环姿态控制的一、二级级间冷分离方案。在描述级间分离过程的基础上,建立了分离运动学与动力学模型,解锁与分离冲量装置模型,气动力模型以及分离姿态控制律模型,讨论了碰撞判断条件,通过Monte Carlo仿真验证了参数不确定条件下分离姿态控制律设计对于避免碰撞和减小上面级初始姿态偏差的有效性。结果表明所设计的分离方案在充分发挥冷分离优势的同时能够弥补由冷分离时间长引起的上面级初始姿态偏差,能够有效避免级间碰撞。为该运载器的级间分离方案提供了一种可能的选择。     

基于物理模型的行星轮系特征提取与评估方法

特征提取与评估是损伤检测和故障预测的基础。针对2K-H行星轮系缺齿损伤,建立了行星轮系的损伤模型,通过分析模型的仿真信号,提出了基于主频边带、小波变换和经验模式分解的多种损伤特征,并采用双样本一致性检验方法对所提取损伤特征的分类能力进行了评估,采用含噪声的仿真信号和试验数据对损伤特征进行了验证。验证结果表明,所提取的损伤特征均具有较强的分类能力,其中主频边带特征的分类性能最优。     

两种捆绑火箭弹性振动建模方法对比分析及其对姿控系统的影响

针对长助推和短助推两种类型捆绑火箭的不同模态特点,分析了两者弹性振动建模方法的区别和联系,在此基础上建立了某型固体捆绑火箭姿态动力学新模型,模型中基于有限元法导出了弹性振动方程,基于该模型对箭体复杂弹性振动引起的通道间耦合进行了研究,采用逆Nyquist阵列法进行设计。结果表明,该模型能更准确地反映捆绑火箭纵、横、扭耦合运动特性;新模型三通道之间存在弹性耦合,但耦合矩阵具有对角优势性质,采用逆Nyquist阵列法进行姿控系统设计是有效的,仿真结果表明设计的控制器可行,能够取得比较好的性能。     

极化域-空域联合估计在反辐射导弹抗诱偏中的应用研究

提出了将极化阵列应用到反辐射导引头上,导引头利用目标与诱饵的极化差异,采用极化域-空域联合估计方法抗诱偏。首先,利用波达方向矩阵法,估算出雷达与诱饵的空间二维到达角和极化参数,将估算出来的二维到达角信息为反辐射导引头提供导引,极化参数用来鉴别雷达与诱饵,从而达到抗诱偏的目的。然后,结合导弹运动方程及导引方程对反辐射导弹抗三点源诱偏进行了全弹道数字仿真,并且采用Monte-Carlo方法对全弹道仿真进行了多次实验,仿真结果证明了将极化域-空域联合估计应用于反辐射导引头抗诱偏的可行性。     

泛探雷达时-空级联目标检测与DOA估计算法

针对"泛探"雷达,提出了一种时-空级联目标检测和DOA估计算法,该方法首先利用基于DFT的数字波束形成技术完成阵元空间到波束空间的转换,然后对协方差矩阵的迹做门限检测,最后采用多级维纳滤波的子空间分解法进行到达角估计。仿真结果表明,本文提出方法对比长时间相参积累和单脉冲比幅测向方法具有较好的时域检测和测向能力。     

基于粒度计算的指控系统效能测度的探索性建模方法

分析了探索性分析模型的粒度原理,建立了基于粒度计算的指控系统效能测度的探索性分析模型,重点研究了探索性分析模型的建立,属性函数的构造和探索因子集的粒度获取方法,并结合多兵种联合作战案例,对使命完成时间测度进行了探索性分析,实验表明,基于粒度计算的探索性建模方法能够通过粒度的转换降低问题的复杂度,并在不同粒度层次上实现对问题描述的一致性。