具有适应能力的微小系统——芯片级系统工程学研究领域的一场革命

当前,在电子工程技术类刊物上,经常会看到有关集成式微小系统及其技术发展现状方面的研究报道。本文立足于此技术发展的前沿,集中论述了当今世界高新技术领头雁美国的一些最新的设计范例,其设计思想和技术发展概念远远超出了当前所有基于静态元件的先进系统。文章首先提出了具有适应能力的微小系统概念,概述了实现这种片上系统所面临的技术难题和适用途径;讨论了美国国防高级研究计划局（DARPA）在推动这种未来元件和未来系统的研究中所起的作用;介绍了DARPA为促进这种系统的研究和生产所做的努力,并着重讨论了DARPA下属的微小系统技术办公室（MTO）目前正在实施的多个研究项目,其中包括新颖的电路体系结构（3DIC）、具有适应能力的成像与感觉判断装置（AFPA,VISA,MONTAGE,A—to—I）,以及可重组的RF／微波装置（SMART、TFAST和IRFFE）等。     

舰载直升机兵力使用方案优化建模与仿真

依据舰载直升机兵力使用计划活动的思维机制,分析了计划活动中所涉及的各种主要因素,采用定量与定性分析相结合的方法,建立了兵力使用方案优化的益损值模型,并以舰载直升机反潜作战样式为例,采用软件编程方式实现了该模型,实例表明该方法可为决策者做出科学、有效的决策提供支持。     

卫星/MIMU嵌入式导航接收机抗干扰性能分析

为了提高武器在恶劣敌对环境中的生存能力,高抗干扰的嵌入式导航技术越来越受到研究者的关注。在分析卫星/MIMU嵌入式组合导航接收机系统原理的基础上,详细分析了采用MIMU信息辅助卫星接收机跟踪环路,提高多普勒频率估算精度,达到提高系统动态性能和抗干扰性能的要求。然后进一步分析了卫星/MIMU嵌入式组合导航接收机系统抗干扰能力,并以GPS接收机为例,对GPS/MIMU嵌入式导航接收机抗干扰性能进行了仿真。仿真结果表明,卫星/MIMU嵌入式组合导航接收机比一般的卫星接收机跟踪抗干扰性能至少有11dB的提高。     

定位定向导航系统轴角/数字转换的设计

介绍自行火炮定位定向导航系统中一种实现轴角-数字转换的设计方案。叙述了多极旋转变压器和旋转变压器/数字转换器AD2S80A的特点、工作原理及其粗精结合方法,给出了基于嵌入式计算机PC/104与AD2S80A芯片实现轴角-数字转换的接口电路与工作时序图,以寻北仪的转位控制为例,说明了该转换方法在自行火炮定位定向导航系统中的具体应用。     

潜艇兵力作战方案选优软件的设计与实现

对联合封锁中潜艇兵力作战方案选优问题进行了研究,针对在只有一个选优指标时,人们通过比较分析法能够容易地准确判别方案优劣的特点,综合采用了改进的层次分析法、模糊综合评判等方法设计并实现了方案的选优。通过验证,该软件在应用于作战方案多目标决策等复杂系统时是适用的和可靠的,并且此软件较为简便,可操作性强。     

蚁群算法在无人机航路规划中的应用

蚂蚁算法是一种新的源于大自然生物界的仿生随机优化方法。吸收了昆虫中蚂蚁的行为特征,通过其内在的搜索机制,在一系列组合优化问题求解中取得了成效。将蚁群算法应用于无人机(UAV)航路规划,提出了一种适用于航路规划的优化方法,可以为在敌方防御区域内执行攻击任务的无人机规划设计出高效的飞行航路,保证无人机以最小的被发现概率及可接受航程到达目标点,提高了无人机作战任务的成功率。仿真结果初步表明该方法是一种有效的航路规划方法。     

模糊多属性群决策与潜艇作战方案优选

分析了潜艇作战方案的优选实质是一个模糊多属性的群决策过程,建立了模糊多属性群决策的一般模型,介绍了一种以模糊理想解与模糊负理想解同时作为参照基准,以海明距离作为测度工具,以相对贴近度作为衡量标准的模糊折衷型多属性群决策方法,应用实例表明此方法可行有效。     

地面目标特征识别与无人飞行器位姿估计

针对小型无人飞行器位置姿态估计问题,提出了一种基于视觉图像目标特征的相对位姿估计算法。应用Camshift算法获取目标初始位置,利用非线性尺度空间下的KAZE特征进行跟踪区域特征点提取,与源目标特征点进行匹配,得到精确的目标位置信息,实现了在图像平面内的目标快速跟踪,并得到机体轴系下无人飞行器与目标间相对位置和姿态角的估计值。对算法进行了实验验证,具有优良的跟踪性和实时性。     

基于访问模式的多核末级Cache优化方法*

多核处理器架构已经成为当前处理器的主流趋势,应用程序中访问模式的多样性给多核处理器的末级Cache带来了许多挑战。提出了一种基于访问模式的多核末级Cache优化方法,它包含“可配置的共享私有Cache划分”、“可配置的旁路Cache策略”和“优先权替换策略”三个协同递进的层次。通过使用该方法,程序员能够灵活地改变末级Cache执行行为,从而高效地适应应用程序访问模式的变化。实验结果表明,提出的方法能够显著降低末级Cache的缺失率,进而提高系统的整体性能。     

SPH的两种并行计算方案及其在自由表面流动模拟中的应用

针对光滑粒子动力学(SPH)主要计算量是近邻粒子搜索这一特点,提出了一种基于粒子分解的SPH并行计算方案。利用该方案可以方便的将任意串行SPH代码并行计算,而且每一个时间步内的信息传递量只和粒子总数有关,而和粒子的分布无关,因而特别适合于自由表面流动等大变形问题的并行数值模拟。对一个粒子总数为40万的三维溃坝问题的模拟结果表明,此方案能达到的最大加速比约为16,这一结果可能比空间分解方案(不考虑动态负载均衡)更优。