Subspace dynamic‐simplex linear interpolation search for mixed‐integer black‐box optimization problems

Design and management of complex systems with both integer and continuous decision variables can be guided using mixed‐integer optimization models and analysis. We propose a new mixed‐integer black‐box optimization (MIBO) method, subspace dynamic‐simplex linear interpolation search (SD‐SLIS), for decision making problems in which system performance can only be evaluated with a computer black‐box model. Through a sequence of gradient‐type local searches in subspaces of solution space, SD‐SLIS is particularly efficient for such MIBO problems with scaling issues. We discuss the convergence conditions and properties of SD‐SLIS algorithms for a class of MIBO problems. Under mild conditions, SD‐SLIS is proved to converge to a stationary solution asymptotically. We apply SD‐SLIS to six example problems including two MIBO problems associated with petroleum field development projects. The algorithm performance of SD‐SLIS is compared with that of a state‐of‐the‐art direct‐search method, NOMAD, and that of a full space simplex interpolation search, Full‐SLIS. The numerical results suggest that SD‐SLIS solves the example problems efficiently and outperforms the compared methods for most of the example cases. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 64: 305–322, 2017     

(修，2撤3)关键几何参数对超声速膨胀器流场和性能影响的数值研究

为了揭示关键几何参数对超声速膨胀器流动特性影响的规律,对3种隔板安装角和5种出进口面积比超声速膨胀器设计工况下的流场进行了数值研究。结果表明：随隔板安装角增加,斜激波向出口迁移,斜激波强度略有降低,超声速膨胀器膨胀比减小,效率提高;随出进口面积比增加,流道内高速区显著扩大并逐渐靠近压力面,斜激波增强,出口流动损失增加,超声速膨胀器膨胀比增大,效率降低。为获得综合性能较优超声速膨胀器结构,需在较小出进口面积比和较大隔板安装角之间做折衷选择。     

基于HAZOP法的飞行冲突故障树的建立

针对故障树的建立中所存在的主观性、覆盖性、以及模糊性等问题,提出了一种基于HAZOP法来建立进近和离场期间飞行冲突故障树的方法。通过引导词与航管参数的排列组合确定偏差,然后以偏差事件为节点,分析产生偏差的原因和造成的结果并构建故障树,最后对故障树进行定性定量分析。并以美国两架民航客机在机场上空发生的飞行冲突示例了完整的建模过程。结果表明所建立的故障树在能准确分析飞行冲突成因的基础上,较好地解决传统FTA所存在的局限性。     

基于复杂网络的武器装备体系贡献度评估分析方法

根据结构决定功能的系统论观点,基于复杂网络理论对武器装备作战体系网络的拓扑结构进行了分析,构建了基于不确定性自信息量的武器装备作战体系作战效能分析模型,提出了计算武器装备体系贡献度的方法,并通过算例验证,探讨了网络结构演化及度量参数改变对武器装备体系贡献度的影响,为武器装备体系贡献度评估分析提供了技术支撑。     

弹丸弹托结构参数对挤进阻力的影响研究

为了研究某滑膛武器弹丸弹托的不同结构参数及摩擦系数对挤进阻力的影响,分别以弹丸弹托的不同结构参数及摩擦系数作为单一变量,利用Ansys-workbench有限元软件分别对其挤进过程进行数值模拟仿真,得到挤进阻力的变化,进而分析该结构参数对挤进阻力的影响,从而为该滑膛武器弹丸结构设计提供了重要依据,也为同类武器的弹托设计提供了一定的参考价值。     

基于效用函数的随伴支援炮兵弹药选择模型

随着火炮武器系统的发展,火炮所配属的弹药类型越来越多,针对不同目标选择合适的弹药以达到最佳作战效能具有重要意义。首先,按照"最大化对敌火力效果、最小化附带损伤,最小化费用"的原则,分析了随伴支援炮兵弹药选择模型要考虑的决策指标,包括毁伤比、压制比、非敌伤亡率、安全距离、费用。建立了决策指标的效用函数,在此基础上建立了整体的决策指标,对决策指标的权重系数进行了分析探讨。最后用实例证明该方法是一种有效综合各类因素的弹药选择方法,能够很好地解决弹药选择问题。     

Rényi信息增量和协方差联合控制的多传感器管理算法

针对目标跟踪中雷达组网场景下多传感器管理问题,结合Rényi信息增量和协方差两种算法各自特性,利用并行处理的思想提出了一种基于Rényi信息增量和协方差联合控制的传感器管理算法。在具体仿真设计环节,分为传感器跟踪能力大于目标数和传感器跟踪能力小于目标数两种场景。仿真结果表明该算法在单目标匀速、多目标匀加速等多数场景下能够对目标进行有效跟踪,同时降低了传感器的切换频率,具有更好的实时性。     

基于灰色加权马尔科夫的部队集成训练效果预测

针对GM(1,1)预测模型误差较大的问题,在GM(1,1)模型的基础上引入加权马尔科夫模型构建了部队集成训练效果预测模型。该模型以GM(1,1)模型存在的预测残差作为划分马尔科夫状态的依据,通过加权处理对预测结果进行修正。实例分析结果表明,该模型算法简单,易于实现,可以较大地提高部队训练效果预测精度,为部队开展科学有效的实战化训练提供了有力的数据支撑。     

坦克直瞄/间瞄射击一体化火控技术

直瞄射击方式是目前坦克采用的主要射击方式。直瞄射击方式受战场通视度及瞄准装置视距的影响,最大射击距离一般在5 km左右。间瞄射击方式不需要直接瞄准目标,不受战场通视度的影响,最大射击距离主要取决于火炮及弹药的性能,一般在10 km以上。未来坦克应具备直瞄射击与间瞄射击一体化能力。通过直瞄/间瞄射击火控技术的对比与分析,提出坦克直瞄/间瞄射击一体化火控方案。一体化火控具有新的技术特色,具有更强的综合作战能力,是未来坦克火控技术发展的一种趋势。     

军用车辆采用锂电池驱动时电源管理控制系统的设计

军用车辆采用锂电池组作为动力源可有效解决排放问题,具有高机动性、隐蔽性、稳定性的特性,并能为未来的军用电磁火力平台配置创造条件。其中的电源管理系统关系到军用车辆的电源实施监测控制运行,系统工作效果决定了军用车辆使用的可靠性。通过对军用车辆动力锂电池组电源系统的优化设计,可使锂电池组电源管理控制系统的设计效率得到全面提升。在进行电源管理系统的初步设计过程中,通常需要采用多种不同的方式对其动力体系进行初步的评估。主要针对军用车辆动力锂电池组电源管理系统进行设计分析,并提出了相应的优化措施。