Constant risk aversion in stochastic contests with exponential completion times

This article analyzes a class of stochastic contests among multiple players under risk‐averse exponential utility. In these contests, players compete over the completion of a task by simultaneously deciding on their investment, which determines how fast they complete the task. The completion time of the task for each player is assumed to be an exponentially distributed random variable with rate linear in the player's investment and the completion times of different players are assumed to be stochastically independent. The player that completes the task first earns a prize whereas the remaining players earn nothing. The article establishes a one‐to‐one correspondence between the Nash equilibrium of this contest with respect to risk‐averse exponential utilities and the nonnegative solution of a nonlinear equation. Using the properties of the latter, it proves the existence and the uniqueness of the Nash equilibrium, and provides an efficient method to compute it. It exploits the resulting representation of the equilibrium investments to determine the effects of risk aversion and the differences between the outcome of the Nash equilibrium and that of a centralized version.© 2016 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 66:4–14, 2019     

电磁发射弹丸飞行弹道仿真

针对电磁发射弹丸飞行弹道进行仿真研究,在建立刚体六自由度飞行弹道模型的基础上,采用时频分析和涡流分析方法,建立电磁-动力学耦合模型分析弹丸出膛时由于膛内振动带来的炮口扰动,采用动网格技术建立电磁-气动耦合模型分析弹托分离产生的气动扰动,从而得到了电磁发射弹丸的飞行弹道模型。以得克萨斯大学先进技术研究所设计的IAT-HVP为例,仿真分析了弹丸以1117 m/s初速、0°射角出膛时弹丸出口扰动对弹体速度和气动特性的影响,并得到其飞行200 m的弹道曲线。仿真结果表明,受电磁发射一体化弹丸出口扰动的影响,弹体落点相比理想弹道产生了24%的偏差,其中炮口扰动引起的偏差最大,其次是弹托分离。     

超声速气流中液体横向射流一次破碎过程

发展显微成像方法获得空间分辨率为1.57 μm/pixel的近场射流瞬态图像,分析超声速气流中液体横向射流表面波演化规律。采用流体体积法获得射流的三维形态及近场流场特征,研究近场流场结构及气液作用。射流的一次破碎过程主要有表面破碎和液柱破碎。其中表面破碎由气液剪切引起的K-H不稳定主导,液柱破碎由气液加速引起的R-T不稳定主导;射流柱表面局部压力的脉动是诱导产生射流迎风面表面波并促使其沿射流方向发展的主要原因;射流柱与超声速气流作用形成背风面回流,近壁面液雾主要由表面破碎及背风面回流输运的液滴组成。     

反电动势对无扰载荷航天器精确定向的影响

无扰载荷航天器中非接触式作动器反电动势会引起有效载荷模块与支持模块之间的耦合,影响有效载荷模块的精确定向性能。通过建立无扰载荷航天器的耦合动力学模型,分析非接触式作动器反电动势对有效载荷模块精确定向性能的影响。考虑六支杆立方构型无扰载荷接口,结合拉格朗日方程和牛顿欧拉方法建立有效载荷模块平台动力学模型。推导非接触式作动器的输出力模型,并引入有效载荷模块平台动力学模型,给出考虑非接触式作动器反电动势的耦合动力学模型。将支持模块上飞轮动静不平衡引起的谐振作为干扰力矩,建立了无扰载荷航天器在轨定向状态的Simulink仿真模型。仿真结果表明,反电动势系数越大,干扰力矩对有效载荷模块的影响越大,有效载荷模块精确定向精度越低。     

基于博弈论的C~4ISR系统监视与侦察功能模型

监视与侦察已成为现代C4ISR系统的重要组成部分,传统的监视与侦察系统效能分析方法存在模型难以建立、结果不准确等问题,很难量化其与作战效果之间的影响。在对基于Lanchester方程的C4ISR系统建模方法进行研究的基础上,提出了反映监视与侦察功能的Lanchester方程模型,并引入博弈论分析了战场上信息的不对称对交战结果的影响,克服了描述C4ISR系统的Lanchester方程没有考虑作战单元、对手和环境间的动态交互以及数学结构简单的缺点。仿真结果验证了模型的有效性。     

某型飞机短周期模态特性分析

对纵向短周期模态方程进行了推导和简化,分析了短周期模态的成因和影响的因素,以某型飞机为例计算了本体的短周期模态参数变化规律,分析了其不足,并提出改进方法并进行了计算验证,得到了较好的结果。     

Path optimization for the resource‐constrained searcher

We formulate and solve a discrete‐time path‐optimization problem where a single searcher, operating in a discretized three‐dimensional airspace, looks for a moving target in a finite set of cells. The searcher is constrained by maximum limits on the consumption of one or more resources such as time, fuel, and risk along any path. We develop a specialized branch‐and‐bound algorithm for this problem that uses several network reduction procedures as well as a new bounding technique based on Lagrangian relaxation and network expansion. The resulting algorithm outperforms a state‐of‐the‐art algorithm for solving time‐constrained problems and also is the first algorithm to solve multi‐constrained problems. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2010     

对接组合体初始姿态影响的建模研究

建立了对接过程对组合体初始姿态影响的解析与数值模型。解析模型采用相对于整体质心的动量矩定理,给出了对接完成后组合体姿态角速度计算的解析表达式。结合追踪器的绝对运动方程和目标器的相对运动方程,建立了基于对接动力学的数值模型。通过单一偏差和组合偏差两种算例,对解析和数值模型得到的组合体初始姿态角速度进行了对比分析。计算结果表明,两种模型绝对偏差在0.07°/s以内,相对偏差在10%以内,另外给出了两种模型在工程任务中各自的适用阶段。     

两种捆绑火箭弹性振动建模方法对比分析及其对姿控系统的影响

针对长助推和短助推两种类型捆绑火箭的不同模态特点,分析了两者弹性振动建模方法的区别和联系,在此基础上建立了某型固体捆绑火箭姿态动力学新模型,模型中基于有限元法导出了弹性振动方程,基于该模型对箭体复杂弹性振动引起的通道间耦合进行了研究,采用逆Nyquist阵列法进行设计。结果表明,该模型能更准确地反映捆绑火箭纵、横、扭耦合运动特性;新模型三通道之间存在弹性耦合,但耦合矩阵具有对角优势性质,采用逆Nyquist阵列法进行姿控系统设计是有效的,仿真结果表明设计的控制器可行,能够取得比较好的性能。     

牵顶伞对大型降落伞抽打现象的作用

对某大型降落伞系统的拉直过程进行多阶段、多有限段和多自由度的动力学建模。通过仿真研究了牵顶伞和剥离带等改进措施对主伞拉直后伞衣抽打现象影响,重点分析比较了带与不带牵顶伞时伞衣位形、抽打速度、偏离距离等参数的变化,分析结果可为大型降落伞的工程设计、改进和使用提供理论支持。