MEO非共振轨道导航星座摄动补偿控制

针对我国新一代全球导航星座长期构型维持控制问题,提出了MEO星座构型状态描述方法,分析了主要摄动力和轨道参数偏差作用下的星座构型演化规律,结合实测数据对稳定性规律进行了验证;研究了参数偏置摄动补偿控制原理,提出了一种改进的解耦控制方案,分析了星座部署时间对摄动补偿控制量的影响规律,得到了一些有益的关键性结论,为我国全球导航系统的星座构型设计和运控策略制定奠定了基础。     

A novel gradient approach for optimal design and sensitivity analysis of EWMA control charts

Conventional control charts are often designed to optimize out‐of‐control average run length (ARL), while constraining in‐control ARL to a desired value. The widely employed grid search approach in statistical process control (SPC) is time‐consuming with unsatisfactory accuracy. Although the simulation‐based ARL gradient estimators proposed by Fu and Hu [Manag Sci 45 (1999), 395–413] can alleviate this issue, it still requires a large number of simulation runs to significantly reduce the variance of gradient estimators. This article proposes a novel ARL gradient estimation approach based on integral equation for efficient analysis and design of control charts. Although this article compares with the results of Fu and Hu [Manag Sci 45 (1999), 395–413] based on the exponentially weighted moving average (EWMA) control chart, the proposed approach has wide applicability as it can generally fit into any control chart with Markovian property under any distributions. It is shown that the proposed method is able to provide a fast, accurate, and easy‐to‐implement algorithm for the design and analysis of EWMA charts, as compared to the simulation‐based gradient estimation method. Moreover, the proposed gradient estimation method facilitates the computation of high‐order derivatives that are valuable in sensitivity analysis. The code is written in Matlab, which is available on request. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 61: 223–237, 2014     

THO-MAC:一种两跳优化的低延迟低功耗无线传感器网络介质访问控制协议

功耗与延迟是无线传感器网络介质访问控制协议设计首要考虑的两个问题。提出了一种新的传感器网络低延迟、低功耗、接收节点初始化异步介质访问控制协议——THO-MAC协议。通过准确预测接收节点的唤醒时间,THO-MAC协议调度发送节点侦听信道,从而减少发送节点空闲侦听能量浪费。THOMAC协议在发送节点两跳转发节点集中选择使报文两跳转发延迟最小的转发节点,从而降低报文传输延迟。使用NS2模拟器对THO-MAC协议进行了详细模拟。模拟结果显示,与RI-MAC和Any-MAC协议相比,THOMAC协议可以减少35.5%和18%的报文传输延迟,同时节省23.5%和15.5%的节点功耗。     

非相干背景光辐照二波耦合中的最佳匹配随机共振

针对非相干背景光辐照二波耦合中参数的最佳匹配设计问题,提出了一种基于随机共振理论的研究方法。首先,文章通过二波耦合过程进行物理机理分析和数值实验分析,证明了该问题在本质上可归结为一种随机共振现象。其次,从随机共振的角度,研究其中的最佳参数设计问题,给出了一种分布处理的最优参数设计流程。按照该方法,在给定增益要求的情况下,先根据信号光饱和与否来确定晶体长度,最后根据非相干光的比例对增益的影响来确定非相干光的比例。仿真实验表明,经过最佳参数设计后,信号的增益和输出信噪比上均有显著提高。     

惯组动态测试台误差分析及附加运动补偿算法

为了完成惯组的高精度、大动态测试任务,基于Gough-Stewart平台设计了电动六自由度惯组动态测试台。建立了系统的误差模型并分析了电动缸长度误差对系统精度的影响,分析了电动缸在惯组动态测试台运动过程中产生的被动螺旋附加运动,并对该运动补偿算法进行了研究。对被动螺旋附加运动产生的误差进行量化分析,结果表明,被动螺旋附加运动对惯组动态测试台的位姿精度存在非常显著的影响。为了消除该影响,编制了补偿算法,并将其应用于惯组动态测试台的实时控制系统中。实验结果表明,经过算法补偿后,惯组动态测试台的位姿精度达到了设计指标要求。     

航空时敏制导炸弹增程弹道组合优化设计

为增强航空时敏制导炸弹在中制导段的滑翔能力,将极小值原理与自适应进化粒子群算法相结合,提出了一种适用于航空时敏制导炸弹增程弹道的组合优化设计方法。基于纵向平面内质心运动模型,推导了性能指标泛函及各不等式约束函数。引入Lagrange乘子矢量并建立相应的Hamilton函数实现无约束泛函极值问题的转换,推导出兼顾各优化目标函数的满意优化模型。利用自适应进化粒子群算法对该段增程弹道进行了攻角与弹翼张合档位双设计变量的组合优化。数值仿真算例表明,在满足状态方程约束的条件下,双变量的增程效果比常规单变量控制时显著提高,其优化结果可为制导炸弹弹道规划设计的研究提供一定的理论参考。     

基于灰色神经网络的装甲部队油料消耗预测

油料消耗量的精确预测直接影响装甲部队后勤保障能力的提升,而传统预测模型精度不高,应用范围也有一定的局限,难以满足信息化战争精确保障的需要。提出一种装甲部队油料消耗预测的组合模型,对历史油料消耗数据和油耗影响因素进行统计分析,求出各影响因素与油耗量的关联度作为权重系数;通过改进GM(1,1)模型预测某部队下一次军事行动的油耗量;用GM(1,1)模型的预测值、加权后的各影响因素值和油耗实际值训练网络,对下一次想定的军事行动油耗量进行预测。通过平均相对误差计算表明,组合预测模型比单一的GM(1,1)模型预测精度高,能够较好地指导部队进行下一步的油料供管工作。     

威布尔分布的战术导弹可靠性试验信息融合方法

针对战术导弹可靠性试验小子样问题,提出了基于威布尔分布,利用小概率原理,针对不同试验环境下试验数据的融合方法。该方法扩大了战术导弹可靠性试验的统计子样,提高了可靠性评定的可信度。     

潜艇自航模控制系统设计

为满足自航模操纵性试验的需要,设计了潜艇自航模控制系统的结构,建立了基于TCP/IP的网络通信协议,为保障自航模操纵性实验的安全性,设计了应急处理流程,通过对自航模定深控制过程的分析,完成了升降舵模糊控制器的设计。基于实现的自航模控制系统在操纵性实验中表现良好,对于类似系统的设计与实现具有一定借鉴意义。     

舰炮火控雷达实测误差时序特性分析建模

针对舰炮火控雷达高精度实时仿真建模的问题,运用高斯分布和正态平稳过程的两种误差序列生成方法,建立火控雷达简化仿真模型。通过对某火控雷达实测数据误差的统计及时序相关性分析,完成误差序列仿真生成与验证,给出了实现舰炮火控雷达探测误差仿真的优选方法。实践证明,正态平稳模型的误差生成方法可以有效满足新型舰炮仿真试验火控雷达建模要求。