A branch‐and‐bound‐based solution approach for dynamic rerouting of airborne platforms

This article is a sequel to a recent article that appeared in this journal, “An extensible modeling framework for dynamic reassignment and rerouting in cooperative airborne operations” [ 17 ], in which an integer programming formulation to the problem of rescheduling in‐flight assets due to changes in battlespace conditions was presented. The purpose of this article is to present an improved branch‐and‐bound procedure to solve the dynamic resource management problem in a timely fashion, as in‐flight assets must be quickly re‐tasked to respond to the changing environment. To facilitate the rapid generation of attractive updated mission plans, this procedure uses a technique for reducing the solution space, supports branching on multiple decision variables simultaneously, incorporates additional valid cuts to strengthen the minimal network constraints of the original mathematical model, and includes improved objective function bounds. An extensive numerical analysis indicates that the proposed approach significantly outperforms traditional branch‐and‐bound methodologies and is capable of providing improved feasible solutions in a limited time. Although inspired by the dynamic resource management problem in particular, this approach promises to be an effective tool for solving other general types of vehicle routing problems. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2013     

一种改进的多相码信号参数估计法

目前,对由频率导出的一类多相码脉压雷达信号(Frank码和P1 ～ P4码)进行参数估计是电子对抗侦察技术中的难点之一.针对此问题,提出一种基于改进的分数阶傅里叶变换(FrFT)的多相码信号参数估计方法.该法利用积分二次相位函数将FrFT的二维搜索转换为2次一维搜索,较大减少了计算量.仿真表明,该法能在较小的计算量下达到与RWT和RAT法相当的估计精度.     

典型线性火工分离装置作用过程数值模拟及试验研究

针对目前线性火工分离装置的优化设计主要依靠试验验证,成本高且设计优化迭代慢的问题,采用任意拉格朗日-欧拉方法建立典型线性火工分离装置的数值模型。通过火工分离试验和光子多普勒测速试验对上述数值模型进行验证,发现该数值模型具有较好的精度。使用该模型研究上述火工分离装置分离瞬态过程的力学机理,并定量分析多种因素对分离装置重点部位等效塑性应变等关键特征量的影响。研究发现,芯药线密度、分离板削弱槽底部的圆角半径对分离装置的作用过程有重大影响。此外,保护罩材质、削弱槽开口角度、分离板槽结构尺寸等因素对分离过程也有一定影响,但其影响相对较小。研究结果可以为典型线性火工分离装置的优化设计提供基础。     

求解武器目标分配问题的改进粒子群算法

在建立多种类型武器目标分配模型的基础上,提出了一种求解该模型的改进粒子群算法。首先,定义粒子聚焦距离变化率,使惯性权重依据聚焦距离变化率自适应调整;其次,采用速度最大值线性递减的策略平衡算法收敛精度与全局寻优能力之间的矛盾;最后,粒子替换策略使算法改善了因自适应惯性权重的引入而造成收敛速度变慢的问题。仿真结果表明,提出模型和算法合理有效,算法收敛快,适合求解各种种群规模的武器目标分配问题。     

Bicriteria multiresource generalized assignment problem

In this study, we consider a bicriteria multiresource generalized assignment problem. Our criteria are the total assignment load and maximum assignment load over all agents. We aim to generate all nondominated objective vectors and the corresponding efficient solutions. We propose several lower and upper bounds and use them in our optimization and heuristic algorithms. The computational results have shown the satisfactory behaviors of our approaches. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 61: 621–636, 2014     

考虑输入受限的高超声速飞行器预设性能控制

针对考虑输入幅值与速率受限的高超声速飞行器跟踪性能问题,提出基于受限指令滤波器的预设性能控制方案。为了提高系统瞬态和稳态性能,设计预设性能反演控制器,并通过设计新的性能函数使得跟踪误差超调量更小。引入指令滤波器来处理反演控制器设计中难以求导的问题。针对输入受限问题,构造一种受限指令滤波器来约束系统控制律,保证控制输入满足幅值和速率的限制要求,并进行相应的理论证明。另外,考虑系统参数不确定性与外界干扰,采用线性扩张状态观测器进行观测并补偿。基于Lyapunov稳定理论证明系统的所有跟踪误差最终一致有界。通过仿真验证该方法的有效性。     

救灾物资的紧急调运模型

针对某地区防洪救灾中物资的调运问题,利用图论中最短路的知识,根据问题实际,将物资的调运方案分成3个阶段.在每个阶段以费用最小或时间最短为目标.以各单位之间物资的供求平衡为约束,建立了规划模型.通过编程求解,制定了不同情况下物资紧急调运的具体方案,包括用车数量、行车线路、用车时间和费用.     

线粘弹性材料中三维裂纹问题的加料有限元法

将加料有限元法扩展应用于线粘弹性材料三维断裂问题.为了反映裂纹尖端的奇异性,在裂尖附近的奇异区采用若干八节点六面体加料单元和过渡单元,非奇异区采用常规八节点六面体单元.三种单元分区混合使用形成求解域网格划分.基于Boltzmann叠加原理,推导了粘弹性材料的增量型本构关系,进而获得了增量加料有限元列式,并通过附加自由度计算粘弹性介质中裂纹应变能量释放率.数值算例验证了方法的正确性和有效性.     

基于Kalman预测的自适应线性化信号的生成方法

自旋弹体的姿态通常采用单通道控制方法进行控制。该方法中采用线性化信号对控制信号进行调制,而线性化信号采用固定频率随机相位的信号发生器产生,这就会对弹体控制产生不良的影响。提出了一种基于Kalman预测的自适应线性化信号的实现方法。该方法通过弹旋频率测定、频率的Kalman预测和信号发生器实现了线性化信号对弹旋信号的同步、自适应倍频、定步长、定幅度的信号发生功能。仿真实验证明了方的正确性,为更加合理的控制自旋导弹的姿态提供了一种有效的方法。     

基于鲁棒性分析的ELECTRE-III参数推断方法

鉴于鲁棒性分析近几年被期望成为解决多属性决策中信息不完备的有效工具,提出了一种基于经典规划的鲁棒性分析框架。就ELECTRE-Ⅲ的参数给出了不完全信息条件下的鲁棒性判别条件和鲁棒性设计步骤。分析计算结果表明这种方法是实用有效的,为ELECTRE-Ⅲ和其他经典多属性决策方法参数的设置提供了新的思路,同时对其他多属性决策方法也有适用性。