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     

MEMS磁力线聚集和垂动调制磁场传感器

针对巨磁阻和磁隧道结等磁阻元件的1/f噪声,提出一种采用微机电系统的磁力线聚集和垂动调制磁场传感器。通过将被测磁场从低频转移到几kHz,实现对磁场的DC/AC转化,从而减小了磁阻元件的1/f噪声。基于该方案采用多层膜巨磁阻元件AA002制作了磁场传感器样品,并进行了实验测试,结果表明:磁传感器样品的调制效率达到了19.3%,超过了已有的其他各种调制方案,同时低频磁场的探测能力达到槡120pT/Hz,相比巨磁阻元件AA002提高了40多倍。     

基于紧支径向基函数的固体域耦合数据传递方法

针对热-电场耦合仿真计算中非匹配网格之间的数据插值问题,提出了一种基于紧支径向基函数点插值的数据传递方法。推导了数据传递矩阵,根据所提出的数据传递方法编制了非匹配网格之间数据传递计算程序,以若干组非匹配网格之间的温度插值为例对本文所提方法进行了验证,并分析了不同参数对计算时间及精度的影响,结果表明,本文算法效率较高,计算误差较小,适用于以热-电场耦合为代表的固体域耦合非匹配网格间的数据传递计算。     

盖板式陶瓷热防护系统的传热性能优化

针对高超声速飞行器对盖板式陶瓷热防护系统的迫切需求,建立了热防护系统结构瞬态传热模型;并研究了防隔热层的物性参数,厚度尺寸,相变层的种类、位置等因素对热防护系统结构传热性能的影响。结果表明,隔热层物性参数及厚度尺寸对热防护系统结构传热性能具有决定性影响,而防热层的物性参数及厚度尺寸几乎不产生影响。相变材料的引入能够明显改善热防护系统结构的传热性能。调整和优化相变层位置是改善热防护系统结构传热性能、降低结构厚度的一个有效途径。隔热层厚度的优化结果可为热防护系统结构设计提供一定的参考和依据。     

用紧支径向基函数传递固体域耦合数据的方法

针对热-电场耦合仿真计算中非匹配网格之间的数据插值问题,提出了一种基于紧支径向基函数点插值的数据传递方法。推导了数据传递矩阵,根据所提出的数据传递方法编制了非匹配网格之间数据传递计算程序,以若干组非匹配网格之间的温度插值为例进行了验证,并分析了不同参数对计算时间及精度的影响,结果表明,算法效率较高,计算误差较小,适用于以热-电场耦合为代表的固体域耦合非匹配网格间的数据传递计算。     

指挥信息系统安全防护系统视图

作为指挥信息系统安全可控运行的重要保障,网络安全防护体系目前存在着整体轮廓不清、顶层设计力度不够等问题。研究网络安全防护体系结构,可以增强安全体系综合集成,提高组件间的互操作性,有效解决网络安全防护的顶层设计问题。通过分析军事信息系统体系结构框架中系统视图模型的内容和相互逻辑关系,描述了支持网络防御作战的系统、系统功能及其相互关系,建立了系统视图的几种典型模型,为体系化建设网络安全防护体系提供了理论依据。     

发射装药非稳态温度场仿真

弹药在长期贮存过程中,极易受环境温度和湿度的作用,使发射装药出现热分解、裂解、结霜等,严重影响弹药装药的贮存可靠性;在射击试验中,发射药温度也会对弹道性能产生极大的影响。由于不允许对弹药进行破坏性开孔,因此借助Ansys的热分析模块,对发射装药非稳态温度场进行仿真研究,获取发射装药在不同环境条件下的温度场及不同节点的温度变化规律,为弹药的贮存、试验提供一定的参考价值。     

发动机排气门座温度场与应力场有限元分析

根据弹塑性理论和传热学原理建立了坦克发动机排气门座在发动机加载条件下温度场和应力场的计算模型,并采用非线性有限元分析法研究了其热应力和机械应力的分布状态及其变化规律,为排气门座优选材料和结构优化提供了理论依据.     

可溶纤维防火门芯板研制及应用前景

分析了目前国内外防火门芯板技术和生产现状,提出应研发可溶性纤维门芯板以满足环保和防护等级的需要。介绍了研发可溶性纤维门芯板的技术路线和技术关键,预测了可溶纤维防火门芯板的应用前景。     

营区综合通信网防雷系统的设计与实现

针对雷电的危害形式和途径,在分析了雷电入侵主要途径的基础上,进一步研究了营区综合通信网预防雷击、进行防雷保护和减少雷电危害的机理,给出了营区综合通信网具体的防雷电措施的实施方案。