柔软物体力触觉形变模型验证系统

为了验证柔性物体力-形变模型的合理性,构建了基于CC2531芯片的无线数据收发平台、力传感器测量平台和FALCON手控器位移测量平台的力-形变模型验证系统。以新鲜猪肝脏为实验对象,研究了弹性形变实验和穿刺实验的作用力与位移之间的关系;以力-形变测量数据为基础,进行了参数验证校调。仿真实验结果表明:模型中力-形变特性与实际测量值保持一致。该系统能广泛应用于柔性物体力-形变模型验证,对于促进力触觉虚拟医学仿真系统的发展具有重要意义。     

Value management of diagnostic equipment with cancelation,no‐show,and emergency patients

Magnetic resonance imaging and other multifunctional diagnostic facilities, which are considered as scarce resources of hospitals, typically provide services to patients with different medical needs. This article examines the admission policies during the appointment management of such facilities. We consider two categories of patients: regular patients who are scheduled in advance through an appointment system and emergency patients with randomly generated demands during the workday that must be served as soon as possible. According to the actual medical needs of patients, regular patients are segmented into multiple classes with different cancelation rates, no‐show probabilities, unit value contributions, and average service times. Management makes admission decisions on whether or not to accept a service request from a regular patient during the booking horizon to improve the overall value that could be generated during the workday. The decisions should be made by considering the cancelation and no‐show behavior of booked patients as well as the emergency patients that would have to be served because any overtime service would lead to higher costs. We studied the optimal admission decision using a continuous‐time discrete‐state dynamic programming model. Identifying an optimal policy for this discrete model is analytically intractable and numerically inefficient because the state is multidimensional and infinite. We propose to study a deterministic counterpart of the problem (i.e., the fluid control problem) and to develop a time‐based fluid policy that is shown to be asymptotically optimal for large‐scale problems. Furthermore, we propose to adopt a mixed fluid policy that is developed based on the information obtained from the fluid control problem. Numerical experiments demonstrate that this improved policy works effectively for small‐scale problems. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 63: 287–304, 2016     

云模型改进惯性权重的混沌交替粒子群算法

标准粒子群算法通过线性减小惯性权重系数来调整寻优性能,但缺乏智能化机制易导致算法后期产生早熟或陷入局部最优而产生僵局。针对这一问题,提出一种基于云模型改进惯性权重的混沌交替粒子群优化算法。根据粒子迭代变化关系,采用云模型理论对惯性权重ω进行智能化调整,以平衡其全局和局部搜索能力,防止算法产生局部僵局;另外,判定粒子稳定性,对于可能陷入局部僵局的稳定粒子进行混沌扰动,促使其跳出僵局进而向最优位置更新。实验与分析表明,基于云模型改进惯性权重的混沌交替粒子群优化算法能够跳出局部僵局且具有较高的寻优精度,算法接近完全收敛时的平均迭代次数,较现有相关研究分别降低了13.73%~20.11%。     

基于激励机制的装备采办风险总量控制

针对装备采办中的风险总量控制,提出一种激励方式来提高承包商的积极性。在单目标风险控制模型的基础上,建立了多目标风险控制模型,推导出了激励机制下风险控制的最优合同公式。对激励机制中存在的两类错误进行了理论分析和实例验证,得出了两类错误对收益的影响,并在成本控制中得到了应用,有效地提高了装备采办的质量和效率,为军方决策者在装备采办中提供了合理的参考依据。     

基于多目标的雷达组网传感器资源管理算法

在雷达组网系统的多目标跟踪过程中,当目标数量过多时,由于传感器资源不足,无法使用传统传感器的管理方法进行资源分配,且运算时间过长,不满足工程实际需求。针对以上问题,提出了一种新的多传感器多目标跟踪任务快速分配算法,该算法将跟踪目标个数和跟踪目标精度作为优化目标,首先按照设定的分配准则对传感器进行一次分配,最大化跟踪目标个数;然后利用一种基于传感器排序的启发式传感器分配方法进行二次分配,通过控制跟踪目标的协方差水平,使目标的跟踪精度尽量接近期望值。仿真结果表明,该算法能够在较短的时间内对多传感器进行有效快速地分配,既跟踪了更多的目标,又达到了期望目标的跟踪精度,并且在一定程度上控制资源消耗,减少系统的总耗能。     

基于虚拟人机环境的某指控舱CATIA人机分析

针对因人机工程模块中缺乏中国大陆成年人数字模型而导致CATIA软件在座舱性化设计适用性差的现象,以GJB4856-2003和指控舱结构设计参数需求为依据,建立了中国大陆成年男子P5、P95人体数字模型和指控舱三维模型,通过人体模型对指控舱的虚拟操作,分别评价了驾驶舱的视野域、操作域和舒适度等方面布局工效,得到了各工效布局评价的结果,并提出了改进建议。     

基于反步法的高超声速飞行器终端滑模控制

为了使高超声速飞行器在再入过程中完成姿态控制,在反步法的基础上将模糊自适应和终端滑模控制相结合设计控制器。对于姿态角动态,使用反步法和模糊自适应设计虚拟控制律;而对于角速率动态,利用终端滑模方法设计控制器,能够有效提高系统鲁棒性。稳定性分析说明所提方法可以保证系统状态的一致渐进有界性。     

无人攻击机生存力评估方法

首先介绍了无人攻击机的国内外发展现状和趋势,然后阐述了无人攻击机的特点,分析了与生存力密切相关的各分项能力之间的关系,提出了一种建立无人攻击机生存力评估的综合指数模型;同时确定了模型中各分项能力的评估模型。最后以6种无人攻击机的生存力评估为例计算并检验了模型的可用性。     

一类带时滞的非线性兰彻斯特战斗模型的分析

基于非线性兰彻斯特方程的一般形式和现代战争的特点,考虑到时间因素在现代战争中的巨大作用,建立并讨论了一类带时滞的非线性兰彻斯特战斗模型。通过定性分析,得到了模型的平衡点及其稳定性,证明了原模型解的存在唯一性,并给出了解的存在区域。战例分析结果表明该模型能用来描述现代战争。因此,该模型对研究现代战争的战斗进程、武器发展规划、现代军事练兵等都具有一定的参考价值。     

基于参数自适应CS模型的机动目标跟踪算法

为提高对机动目标的跟踪精度,提出一种基于参数自适应当前统计(CS)模型的跟踪算法。即利用加速度增量与位移的关系,自适应调整加速度方差,根据量测残差的统计距离判别目标机动特性,并调整模型的机动频率和滤波器增益系数,提高算法模型与目标机动模式的匹配程度。仿真结果表明,基于参数自适应CS模型跟踪算法能够较好地改善对强机动目标的跟踪性能。