随机快速光滑二阶滑模末制导律设计

针对目标随机机动、惯性延迟、参数变化等因素降低导弹末制导精度的问题,提出新型随机快速光滑二阶滑模控制方法。将目标机动简化为零均值高斯白噪声过程,制导系统成为带加性噪声随机不确定非线性系统。考虑到该系统不存在平衡点,提出有限时间二阶均方实用收敛概念,并基于此证明了所设计控制律的收敛特性。根据直接命中条件设计滑模面,得到随机快速光滑二阶滑模制导律。在尾追和迎头两种态势下,将该新型制导律与扩展比例导引、一般滑模制导律及确定性光滑二阶滑模制导律进行仿真比较,验证了该方法的正确性和有效性。     

城市环境下单无人机测向定位航迹优化算法

为解决单架无人机在城市环境中对辐射源目标的定位问题,提出了一种基于环境预测法的单无人机测向定位航迹优化算法。使用交互多模型-扩展卡尔曼滤波进行视距和非视距信号混合环境下的目标估计。结合估计的目标位置和城市地理信息模型,基于视线追踪法求解信号遮挡区域和多径信号干扰区域。在滚动时域控制算法框架下生成无人机预测轨迹,以最大化Fisher信息矩阵行列式为测向定位评价准则,考虑建筑物障碍以及其对信号的遮挡和反射效应对无人机测向定位航迹的影响,控制无人机选择最优航向飞行。仿真结果表明,该方法能够使无人机在存在障碍、信号遮挡和多径干扰的环境下实现对目标的高精度测向定位,为解决城市环境下的单架无人机测向定位问题提供了新思路。     

面向通信信号调制识别的半监督生成对抗网络框架*

针对只有少量标签数据的弱监督条件下现有调制信号识别模型准确率较低的问题,提出基于生成对抗网络的半监督学习框架.该方法通过对通信信号进行冗余空域变换,使其在适应生成对抗网络模型的同时保留丰富的信号相邻特征;通过梯度惩罚Wasserstein生成对抗网络的引入,构建适宜电磁信号处理的半监督学习框架,实现对无标签信号样本的有效利用.为了验证所提算法的有效性,在RADIOML 2016.04C数据集上进行测试.实验结果表明,该方法在半监督条件下能训练出高效的分类器,获得优异的调制识别结果.     

网络化多平台协同控制与决策系统总体设计框架

针对单一平台在探测能力和信息获取方面的局限性,提出构建基于空中、地面、水中平台的多平台人机协同控制与决策系统的体系结构,该系统的特点是有人参与决策,可实现有人平台和无人平台的协同。分析了地面指挥控制与决策中心及各平台应具有的功能,并对人机交互软件界面进行了总体设计。给出了一个典型的应用场景,分析了其工作原理及多平台协同跟踪与决策过程,验证了所提系统体系结构的灵活性和合理性。     

交互多模型算法的无人机控制系统故障诊断

交互多模型算法是一种广泛用于各种结构与参数变化的动态系统自适应估计的有效方法。在建立无人机控制系统传感器和执行器的全局故障和局部故障模型的基础上,应用此方法对传感器和执行器的各种软硬故障进行诊断,应用所建立的数学模型与方法,对无人机传感器和执行器的局部与全局故障进行了仿真计算。在仿真过程中发现,与一般的多模型方法相比,此方法能够更加准确可靠地诊断故障,无延迟报警,算法简单。仿真结果验证了该方法的有效性。     

多击痕轮廓最小外接圆法测量击针偏心度

针对两个以上的击痕会有重叠不利于单个击痕轮廓圆拟合的问题,提出了一种通过测量多个击痕整体轮廓的最小外接圆来实现火炮击针偏心度检测的方法。首先,对药筒进行单次击发,获得底火上单个击痕的图像,并拟合出单个击痕的圆半径;然后,再对药筒进行不少于3次的击发,任意两次击发之间药筒的旋转角大致相同;最后,对底火上多个击痕的图像进行处理得到其整体轮廓,并解算出该轮廓的最小外接圆半径。轮廓最小外接圆半径与单个击痕圆半径之差即为火炮击针偏心度。采用蒙特卡洛方法仿真结果表明:新方法不受药筒旋转的转角误差和击针偏心度大小的影响,测量均方差数值稳定。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

交互式多模型目标跟踪的研究现状及发展趋势

系统地介绍了交互式多模型算法在机动目标跟踪领域中的发展现状、发展方向及其与数据关联相结合进行目标跟踪的发展趋势。通过分析交互式多模型算法本身存在的问题,指出了一些改进方法的可行性与不足;进一步介绍了数据关联与交互式多模型算法结合进行目标跟踪的发展情况及取得的成果,并对以后与交互式模型相关的研究方向进行了探讨。     

球头弹低速斜侵彻下靶板穿甲破坏机理

为探讨球头弹低速斜侵彻下靶板的破坏机理,通过系列弹道试验,对比分析不同初始速度下弹体的变形、靶板的破坏模式以及靶板的破口大小和形状;同时采用ANSYS/LS-DYNA对弹靶作用过程进行数值模拟。结果表明:低速斜侵彻下靶板响应非完全对称,根据受力特征可将靶板划分为四个不同区域,即接触区、弯曲区、拉伸区、对称区;薄板的穿甲破坏可分为四个不同的阶段,即隆起变形、碟形变形、弯曲变形、弹体贯穿阶段;不同初始速度下靶板出现四种典型的穿甲破坏模式,随着初始速度的增加依次为隆起—碟形变形、隆起—碟形变形—拉弯撕裂破坏、隆起—碟形变形—拉弯剪切破坏、隆起—拉弯剪切破坏。斜侵彻下靶板破口形状为椭圆形,随着初始速度的增加,破口长径不断减小,形状由椭圆形向卵形过渡。     

On a class of multiple failure mode systems

The primary objective of this work is to introduce and perform a detailed study of a class of multistate reliability structures in which no ordering in the levels of components' performances is necessary. In particular, the present paper develops the basic theory (exact reliability formulae, reliability bounds, asymptotic results) that will make it feasible to investigate systems whose components are allowed to experience m ≥ 2 kinds of failure (failure modes), and their breakdown is described by different families of cut sets in each mode. For illustration purposes, two classical (binary) systems are extended to analogous multiple failure mode structures, and their reliability performance (bounds and asymptotic behavior) is investigated by numerical experimentation. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 49: 167–185, 2002; DOI 10.1002/nav.10007     

Age replacement policies in two time scales

We develop and estimate optimal age replacement policies for devices whose age is measured in two time scales. For example, the age of a jet engine can be measured in the number of flight hours and the number of landings. Under a single‐scale age replacement policy, a device is replaced at age τ or upon failure, whichever occurs first. We show that a natural generalization to two scales is to replace nonfailed devices when their usage path crosses the boundary of a two‐dimensional region M, where M is a lower set with respect to the matrix partial order. For lifetimes measured in two scales, we consider devices that age along linear usage paths. We generalize the single‐scale long‐run average cost, estimate optimal two‐scale policies, and give an example. We note that these policies are strongly consistent estimators of the true optimal policies under mild conditions, and study small‐sample behavior using simulation. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 50: 592–613, 2003.