On the optimal detection of an underwater intruder in a channel using unmanned underwater vehicles

Given a number of patrollers that are required to detect an intruder in a channel, the channel patrol problem consists of determining the periodic trajectories that the patrollers must trace out so as to maximized the probability of detection of the intruder. We formulate this problem as an optimal control problem. We assume that the patrollers' sensors are imperfect and that their motions are subject to turn‐rate constraints, and that the intruder travels straight down a channel with constant speed. Using discretization of time and space, we approximate the optimal control problem with a large‐scale nonlinear programming problem which we solve to obtain an approximately stationary solution and a corresponding optimized trajectory for each patroller. In numerical tests for one, two, and three underwater patrollers, an underwater intruder, different trajectory constraints, several intruder speeds and other specific parameter choices, we obtain new insight—not easily obtained using simply geometric calculations—into efficient patrol trajectory design under certain conditions for multiple patrollers in a narrow channel where interaction between the patrollers is unavoidable due to their limited turn rate.© 2011 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2011     

分离模块航天器不确定性多学科设计优化

为了在分离模块航天器研制过程中充分考虑各类不确定性因素的影响,以此对全寿命周期成本、收益以及系统稳健性和灵活性进行综合评价和设计优化,本文对新概念航天器——分离模块航天器概念设计阶段的不确定性多学科设计优化(UMDO)进行了研究.首先,对UMDO方法进行了概述,对分离模块航天器UMDO的主要流程进行了介绍.其次,对分离...     

流化H.264编码的数据并行方法

流模型是一种源于媒体处理的新型并行计算模型.然而H.264编码作为媒体处理领域中的重要应用,在与流模型适配时,却出现重要障碍,主要是由于相关性问题极大地限制了流化过程中数据级并行的开发.针对这个问题,首先根据编码算法分析了编码过程中遇到的相关性问题,然后为各主要编码模块分别提出解除相关性限制的数据并行编码方法.采用这些...     

基于随机时间影响网络的联合火力打击方案评估

联合火力打击方案评估是作战筹划和指挥决策的核心问题之一,对于打击手段的选择、战法的运用等具有重要的影响,其难点是在不确定条件下有效地建立作战方案到使命目标达成效果之间的映射关系.作战仿真方法往往存在突出的低效率问题,而解析模型的方法难以充分反映目标体系的内部联系和整体效果.目前概率推理模型广泛应用于军事领域的作战方案评...     

面向重用的BOM概念模型相似度评估研究

针对BOM概念模型重用的问题,提出了概念模型相似度用于描述两个概念模型之间的相似程度.并提出相似度评估算法用于计算概念模型之间的相似度.根据概念模型的定义,将相似度的计算归结为名字相似度计算和最优匹配计算两个基本过程.研究了算法中接口权重参数和行为权重参数的不同组合对算法查准率和查全率的影响.通过对JC3IEDM数据模...     

无刷双馈电机原理及控制策略

详细分析了无刷双馈发电机的基本原理,基于不同的参考坐标系(转子轴dq0坐标系和同步坐标系),建立了无刷双馈发电机不同的数学模型.依据建立的数学模型,介绍了无刷双馈发电机的几种控制策略(标量控制、磁场定向控制、直接转矩控制、智能控制方法),并指出其优缺点.最后,指出了无刷双馈发电机运行控制中存在的难点和进一步研究的方向.     

OCPN装备综合保障工作流引擎设计

针对装备综合保障工作流建模要求,构建了对象有色Petri网(Object-Oriented Colored Petri Net,OCPN)模型,给出该模型的形式化定义。结合装备使用过程综合保障工作,建立基于OCPN的工作流模型。根据工作流的执行过程,进行了工作流引擎体系结构以及相关类的设计,为工作流模型的计算机化以及工作流管理系统设计与实现提供了一种新的思路。     

混合对策无人战机空战决策

在混合对策理论的基础上,将空战过程看作是由一系列离散的状态组成的离散事件动态系统,建立了空战过程的离散状态子模型,利用空战态势指数和战机空战能力指数构造了战术评估函数,以完成对战术动作的筛选工作,并结合3DOF质点模型设计了机动指令生成器,实现对无人机运动状态的控制,并在Matlab环境下对机动实例进行了仿真.     

战术互联网网络管理模型

战术互联网具有与一般通信网络不同的特征与要求,为此其网络管理需要采用新的方案来解决。采用模型分析方法,对战术互联网网络管理的活动模型、功能模型、组织模型、运行模型、通信模型与视图模型进行了分析研究,从而为战术互联网网络管理方案确立了总体框架,并为战术互联网网络管理系统设计提供了指导思路。基于所研究的模型,可以使战术互联网网络管理系统适应战术互联网的特殊性,满足战术互联网的作战运用需求,保障战术互联网充分发挥作战效能。     

成像侦察系统在低空侦察中的效能评估模型

情报侦察作为现代战争中的重要一环,已经成为世界强国争相角逐的领域.成像侦察系统是获取情报的关键利器.为研究其作战效能,以侦察机装载成像侦察系统为平台,将侦察地面目标的过程作为研究对象,运用马尔可夫随机过程理论,建立了成像侦察系统低空侦察过程的动态模型,提出了以“任务成功率”、“目标被侦察率”、“飞机损失率”指标作为最终...