船舶静态电场跟踪的渐进更新扩展卡尔曼滤波器

为了实现利用船舶静态电场对船舶进行跟踪的目的,针对传统卡尔曼滤波算法中存在的问题,设计一种新的非线性滤波器。建立船舶的状态空间模型,分析传统卡尔曼滤波算法在船舶跟踪中存在的问题;依据渐进贝叶斯思想,利用连续白噪声与离散白噪声序列噪声协方差之间的关系,设计一种新的渐进更新扩展卡尔曼滤波器。仿真结果表明,该滤波器能有效地抑制由于初始误差较大而造成的滤波性能下降和滤波发散,能够有效地跟踪船舶,具有较高的实用价值。     

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。     

基于粒子滤波的目标跟踪抗野值算法

运用粒子滤波对目标位置进行跟踪时,测量数据的异常突变点、目标的机动转弯、粒子数量的制约和重要性密度函数的优劣都会导致估计误差较大的野值出现,这将严重影响雷达对目标的跟踪精度。现有的野值剔除方法在目标发生机动时,都存在误剔率较高的问题。针对这个问题,采用莱特准则与机动门限准则相结合的方法,提出了不确定观测点的概念,设计了一种适用于机动目标的抗野值粒子滤波算法。仿真结果表明,该方法能较好地检测和更新野值,降低跟踪误差,提高跟踪精度。     

胶泥缓冲器的非线性阻尼的控制机理研究

为了改善履带车辆悬挂系统在各种路面的平顺性,对悬挂系统匹配了一款具有非线性特性的粘弹性胶泥缓冲器。为了定量地研究胶泥缓冲器的非线性阻尼控制机理,建立了非线性悬挂系统的动力学方程,将非线性时滞动力系统的随机最优控制规律应用于履带车辆悬挂系统,建立了车辆垂直振动加速度与车速、路况与阻尼比之间的数学关系,从理论上推导出了最佳阻尼比。最后,对履带车辆在F级和G级路面上进行了仿真分析来验证胶泥缓冲器的非线性阻尼的变化规律,结果表明,在0.07~0.18范围内调控阻尼比,可以使车体垂直振动加速度最小。该研究工作为胶泥缓冲器的优化设计和胶泥材料的配方提供了理论指导。     

高轨双星辐射源跟踪的高斯和-容积Kalman滤波算法

针对辐射源运动方程和观测方程的强非线性,提出基于高斯和框架与5阶容积Kalman滤波(5CKF)的跟踪算法GS-5CKF。该方法将起始时刻的时差观测量所确定的位于地球表面的时差线按经度等间隔划分,初始化多个并行的5CKF,线性组合各滤波器的输出获得辐射源运动状态的估计。针对5CKF,提出新的非线性测度并引入滤波器分裂与合并,从而提高了跟踪精度,同时保持GS-5CKF算法复杂度基本不变。仿真表明,相对仅使用单个5CKF和基于高斯和框架但使用3阶容积Kalman滤波器的GS-3CKF等方法,提出的算法具有更高的估计精度。     

应用加权紧致非线性格式的VFE-2钝前缘三角翼转捩模拟

为研究前缘转捩对钝前缘三角翼涡结构的影响,采用高阶精度加权紧致非线性格式和γ-Reθ转捩模型对VFE-2中等半径钝前缘三角翼进行数值模拟。将计算结果与试验结果进行详细对比,结果表明:钝前缘三角翼的前缘分离涡发生在翼尖下游,在特定雷诺数下其具体发生位置受转捩因素影响,采用全湍流模型计算会推迟分离,而耦合转捩模型后的计算结果和试验结果吻合良好。运用耦合转捩模型方法,对钝前缘三角翼涡结构随迎角变化进行模拟。计算结果与试验结果吻合,表明在较小的迎角下,前缘不会产生分离诱导涡;随迎角不断增大,分离诱导涡在三角翼后缘附近产生并向上游移动。     

基于高精度加权紧致非线性格式的γ－Reθ转捩模型标定与应用

为准确模拟航空工程中的转捩问题,在高精度数值风洞平台上采用低速平板试验数据对基于高精度加权紧致非线性格式的γ-Re_θ转捩模型进行了标定,并在二维低速问题中进行了应用。计算结果与试验的对比表明:基于高精度加权紧致非线性格式的γ-Re_θ转捩模型可准确模拟自然转捩、旁路转捩及分离转捩的位置,并且具有较低的网格敏感性;在中等雷诺数范围,层流区域和湍流区域有相同量级时,计算必须采用转捩模型才能准确模拟阻力系数。     

求解非线性规划的小生境遗传模拟退火算法

提出了用小生境遗传模拟退火算法求解带复杂约束的非线性规划问题。首先分析了遗传算法＂早熟＂收敛以及局部搜索能力弱的不足,由此引入小生境以增加种群多样性,并抑制＂早熟＂收敛现象,同时引入模拟退火算法以增强局部搜索能力,改进进化后期收敛速度慢的不足,最后结合典型非线性规划算例验证了混合算法的效率、精度和可靠性。     

模糊时滞系统控制器依赖于状态时滞的H∞控制

针对一类非线性时滞系统,研究了该系统基于T—S模糊模型的H∞控制器设计问题。采用线性矩阵不等式LMI的方法,设计一个依赖于状态时滞的模糊控制器,得到了系统存在模糊控制器的充分条件,此充分条件等价于一类线性矩阵不等式的可解性,最后通过仿真说明了控制器的有效性。     

Optimal switchover times between two activities utilizing the same resource

The “gold‐mining” decision problem is concerned with the efficient utilization of a delicate mining equipment working in a number of different mines. Richard Bellman was the first to consider this type of a problem. The solution found by Bellman for the finite‐horizon, continuous‐time version of the problem with two mines is not overly realistic since he assumed that fractional parts of the same mining equipment could be used in different mines and this fraction could change instantaneously. In this paper, we provide some extensions to this model in order to produce more operational and realistic solutions. Our first model is concerned with developing an operational policy where the equipment may be switched from one mine to the other at most once during a finite horizon. In the next extension we incorporate a cost component in the objective function and assume that the horizon length is not fixed but it is the second decision variable. Structural properties of the optimal solutions are obtained using nonlinear programming. Each model and its solution is illustrated with a numerical example. The models developed here may have potential applications in other areas including production of items requiring the same machine or choosing a sequence of activities requiring the same resource. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 49: 186–203, 2002; DOI 10.1002/nav.10008