A comparative study of three tool replacement/operation sequencing strategies in a flexible manufacturing system

This paper studies three tool replacement/operation sequencing strategies for a flexible manufacturing system over a finite time horizon: (1) failure replacement—replace the tool only upon failure, (2) optimal preventive tool replacement for a fixed sequence of operations, and (3) joint scheduling of the optimal preventive tool replacement times and the optimal sequence of operations. Stochastic dynamic decision models are used for strategies 2 and 3. The optimization criterion for strategies 2 and 3 is the minimization of the total expected cost over the finite time horizon. We will show through numerical studies that, with the same amount of information, the total expected costs can be reduced considerably by choosing an optimal strategy. Our conclusion is that in flexible manufacturing, optimal tool replacement and optimal operations sequencing are not separate issues. They should be considered jointly to minimize the expected total cost. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. Naval Research Logistics 47: 479–499, 2000     

海上机动目标群威胁预警建模及仿真实现

在陆基弹道导弹与海上机动目标的攻防作战过程中,需要研究双方火力控制范围的变化情况,并对海上机动目标群的威胁进行报警.根据海上机动目标运动特性,提出用灰色模型与自回归时序AR组合建模方法构建机动目标运动预测模型.依据此模型对双方火力控制区的变化进行预测,最后给出了海上机动目标威胁预警仿真系统的实现思路.解决了陆基弹道导弹对抗海上机动目标群的作战保障工程的部分问题,具有较强军事应用价值.     

Planning gamma accelerated degradation tests with two accelerating variables

Gamma accelerated degradation tests (ADT) are widely used to assess timely lifetime information of highly reliable products with degradation paths that follow a gamma process. In the existing literature, there is interest in addressing the problem of deciding how to conduct an efficient, ADT that includes determinations of higher stress‐testing levels and their corresponding sample‐size allocations. The existing results mainly focused on the case of a single accelerating variable. However, this may not be practical when the quality characteristics of the product have slow degradation rates. To overcome this difficulty, we propose an analytical approach to address this decision‐making problem using the case of two accelerating variables. Specifically, based on the criterion of minimizing the asymptotic variance of the estimated q quantile of lifetime distribution of the product, we analytically show that the optimal stress levels and sample‐size allocations can be simultaneously obtained via a general equivalence theorem. In addition, we use a practical example to illustrate the proposed procedure.     

再入快速抵达轨迹优化设计方法

针对再入初始速度大、飞行时间约束苛刻的轨迹设计问题,提出一种基于遗传算法和攻角+倾侧角联合优化的再入快速抵达轨迹优化设计方法。该方法在再入初段利用较大攻角迅速减小弹道倾角和拉平弹道,在再入后段/滑翔段联合设计和优化攻角+倾侧角变化规律以显著降低终端飞行速度,同时满足终端高度、终端航向角、最大动压、最大热流等约束条件。该方法能够提升传统升力体飞行器再入快速到达能力并拓展其应用范围。仿真结果表明,在典型飞行器参数和较大初始再入速度条件下,全程飞行时间小于12 min,终端速度能够小于7Ma,横向机动距离超过800 km。     

舰船腐蚀电场建模及补偿最优解验证

基于等效偶极子法,从补偿偶极子长度、角度、大小三方面给出了任意角度的补偿偶极子场解析式,再利用电荷矢量叠加原理,建立了"腐蚀偶极子+补偿偶极子"电场模型。仿真以单轴桨船为例,先验证"腐蚀偶极子+补偿偶极子"电场模型的正确性,再进行补偿偶极子对舰船电场的影响验证,从而得出补偿最优解。模拟实验结果表明,补偿阳极在工程允许条件下距离补偿系统接船端最远处,且补偿系统平行于水平面和船体时补偿效果最优;在补偿最优条件下,理论上是可以抵消原舰船腐蚀电场的。     

实兵演习战场态势研究

实兵演习战场态势是指挥员通过实战化训练提升获取战场情况、指挥部队行动能力的重要支撑和手段。首先针对当前实兵演习战场态势存在的数据结构、传输机制、系统架构和聚合显示等重点难点问题进行了详细地阐述和分析,然后在此基础上提出了态势数据结构的层次化设计、按需公布订购的数据传输机制、态势框架的柔性化设计和基于作战能力的态势聚合机制等相关的解决方法。以期能够建立一个支持大规模、分布式联合应用,并且可以显示综合战场态势和专用战场态势的战场态势系统。     

舰炮一维弹道修正弹对岸校射方法研究

一维弹道修正弹是近年来兵器领域新研制的一种低成本信息化弹药,目前对其校射方法尚未有成熟的标准。为此,在分析一维弹道修正弹对岸射击工作原理、计算有无控弹试射的基础上,提出舰炮武器系统使用有控一维弹道修正弹的校射新方法,并确定了校射的组数和发数。分别对使用新方法前后的射击效能进行了数值仿真,结果表明本方法能极大地提高舰炮武器系统的射击效能。所提方法对舰炮武器作战效能的提高具有较强的理论价值和一定的参考意义。     

基于多项式设计法的小推力轨迹设计

形状逼近法是小推力轨迹设计中的一种有效方法,然而现有的方法大都假定运动轨迹为某一特定的形状,而且没有考虑推力加速度的约束限制。针对小推力轨道交会问题,提出一种基于多项式的轨迹设计方法。结合极坐标系,建立基于多项式的三自由度轨迹运动模型,将轨迹设计问题转化为求解多项式的系数问题;根据运动模型推导轨迹的动力学特性,建立约束方程,并以消耗燃料最少作为性能指标,采用序列二次规划的方法对多项式的系数进行寻优计算。该方法不仅能求解多个形状设计参数不确定性问题,而且还能满足推力加速度的约束限制。仿真验证了该方法的正确性和可用性,该方法可为任务设计初步阶段的轨迹设计和燃料消耗预估提供一定的技术参考。     

便携式自寻的反坦克导弹攻顶弹道研究

便携式反坦克导弹在通过击顶方式打击目标时,要同时满足落角和精度的要求,以达到对目标的毁伤效能。首先推导带落角约束的最优比例导引律;然后设计携式反坦克导弹击顶弹道方案,导弹先出筒无控,以指数规律完成爬升,采用定攻角进行滑翔飞行,弹道末端运用推导的导引律来满足对落点和落角的约束。仿真结果表明,当反坦克导弹攻击不同距离的目标时,该弹道方案具有较强的有效性。     

应用边界交叉法的高超声速滑翔飞行器多目标轨迹优化

针对高超声速滑翔飞行器复杂约束条件下多目标轨迹设计问题,基于边界交叉法和伪谱法提出多目标轨迹优化方法。分析高超声速滑翔飞行器复杂约束轨迹优化问题的特点,提出多目标轨迹优化问题。采用边界交叉法和伪谱法将多目标轨迹优化问题转化为一组单目标优化子问题,利用非线性规划算法分别求解。在优化过程中,将已求解子问题的解作为下一个子问题的初始值,求解最大横程和最小峰值热流轨迹优化问题。仿真结果表明:所提方法能够有效搜索到优化轨迹的Pareto前沿,可以为高超声速滑翔飞行器轨迹设计提供参考。