不同探测距离传感器的搜索策略研究

提出了一种针对侦察任务隐蔽点的搜索策略，主要应用于装备了不同探测距离传感器的地面无人机动平台，解决了已有随机搜索策略效率不高的问题. 该策略使用基于传感器的导向快速随机搜索树方法进行目标方向的路径规划；在路径规划的过程中若遇到障碍物形成的狭窄通道时，基于启发式A*方法规划路径以提高效率，最终完成搜索策略. 将搜索策略命名为:组合传感器与规划组合搜索策略. 设计仿真试验对所提出的搜索策略进行了验证. 结果表明在直径500米有遮挡的仿真场景下，所提出的搜索策略相比于短探测距离传感器的路径变形策略快速随机搜索树策略效率平均提升了3.11倍，规划的道路长度缩短了9.63%，所提出的搜索策略相比于长探测距离传感器导向搜索策略效率平均提升了3.53倍，规划的道路长度缩短了12.06%，证明了CP&CS搜索策略在侦察任务中隐蔽点搜索上的优越性.      

基于概率图理论的无线传感器网络覆盖性与选路策略研究

针对无线传感器网络中节点传感半径、节点传输半径与连通覆盖性之间的内在联系问题,基于几何概率理论,提出并证明了一个传感半径尺度刻画,若节点传感半径满足该尺度刻画,则监测区域内的每一个目标点,在任何时刻都能以渐近于1的概率落在至少一个传感器节点的感应范围内.另外,分析了无线传感器的连通覆盖问题,提出并证明了一个节点苏醒概率不等式,其可作为网络连通性不受到破坏的判断尺度和临界门限.最后文章在满足无线传感器网络连通必要性的前提下,基于图论模型,提出了一个无线传感器网络的选路策略并作了比较分析,得出简要结论.     

杂波环境下基于红外传感器和雷达融合的机动目标跟踪算法

提出一种在密集杂波环境下多传感器机动目标跟踪算法,在利用雷达测量数据的基础上,融合红外(IR)传感器获得的精确角度信息来提高机动目标跟踪性能。通过计算机仿真,该算法较传统概率数据关联(PDA)对于航迹跟踪成功率和位置估计的准确率更为有效。     

机载预警雷达牵引模式的IRST探测效能分析

机载预警雷达牵引红外搜索跟踪系统(IRST)探测是同平台多传感器协同的一种重要工作模式。为定量评估该模式对IRST探测效能的影响,以IRST探测概率作为评估指标,建立多个瞬时视场下的成功牵引概率数学模型,计算在不同雷达工作模式下满足一定成功牵引概率的IRST搜索视场范围,推导IRST的探测概率与作用距离、脉冲积累之间的关系式。仿真结果表明,在保证成功牵引概率为0.99的前提下,雷达在高精度测量模式下的牵引效果最佳,使IRST的搜索区域缩小为原来的1/180,时间节约效率为99.4%,加快了对目标的截获过程。节余的时间可用来对目标进行脉冲积累,当积累2个脉冲时,在其最大作用距离处所对应的探测概率由无积累时的0.5提升到0.985 3,从而显著提升其探测效能。     

目标检测传感器网络参数设计

通过理论分析,给出了目标穿越无线传感器网络防线时的被检测概率与传感器网络设计参数之间的关系,建立了传感器网络目标检测问题的数学模型.传感器网络所有节点均采用基于时间片的休眠/唤醒节能策略,使得节点在每个时间片以一定的激活概率进入活动状态.推导目标检测概率的计算公式表明,检测概率与传感器节点的密度以及节点激活概率均成正比.因此,在满足所需要的目标检测概率条件下,可以采用降低节点密度或者减小节点激活概率的方法来减少系统能耗.此外,建立了节点工作时间片大小与传感器网络能耗之间的关系式.由该关系式得出,在其他参数确定的条件下,存在一个目标运动速率的临界值.当目标速率小于此临界值时,网络能耗随时间片的增加而增大;当目标速率大于此临界值时,网络能耗随时间片的增加而减小.     

一种基于蚁群优化的动态节能路由选择策略

针对无线传感器网络中寻找最优路径的问题,考虑网络的节能需求,提出了一种基于蚁群优化的动态节能路由选择策略。蚁群算法在进行过一段时间后,受转移概率公式影响易于陷入局部最优解,因此在提出的基于蚁群优化的动态节能路由选择策略中设计了动态状态转移优化规则,合理的增加了新节点的搜索概率,从而达到快速有效的寻找全局最优解的目的;此外,基于蚁群优化的动态节能路由选择策略设计了奖罚机制,进一步节省搜索时间的同时增加最优路径搜索概率,极大的延长了网络生存时间。仿真实验及分析表明,通过动态状态转移优化规则及奖惩机制的动态调整极大的增加了全局最优解的搜索概率,快速有效地实现了全局最优解的获得,节省了节点能量消耗,有利于延长网络生存时间。     

基于云理论和粒子群算法的多传感器优化配置

针对复杂战场环境下多传感器网络目标检测概率低的问题,提出了一种基于云理论和粒子群算法的多传感器优化配置算法.首先从目标攻击方向的最大覆盖面和和最大目标探测概率两个方面建立了空间多传感器优化部署模式,然后利用基于线性递减和云理论策略的惯性权重和动态加速常熟自适应策略的粒子群优化算法对多传感器部署模式进行优化,从而有效避免优化算法陷入局部最优值,同时加快了算法的收敛速度.仿真实验表明,通过部署方案优化后,传感器网络的综合评估值从0.712 3上升到0.947 6,整体上升33%.     

基于移动节点的无线传感器网络覆盖优化

为了提高无线传感器网络监测区域的覆盖率,研究了节点随机部署的无线传感器网络的覆盖优化问题．在含有移动节点的混合无线传感器网络中,采用更符合实际情况的基于误警率的概率探测感知模型,以区域覆盖率评价覆盖效果．通过计算节点的联合探测概率寻找覆盖空洞,提出了基于最佳概率的移动节点优化策略．仿真结果表明：所提方法能够有效探测覆盖...     

基于改进蚁群算法的大型综合建筑火灾疏散路径规划

动态逃生指示系统主要应用于大型综合建筑物内,此系统可根据建筑物内发生的火灾等突发情况动态指示人员疏散逃生,缩短逃生时间提高逃生成功率。通过研究现有动态逃生指示系统路径规划问题,提出一种改进蚁群算法,将Dijkstra算法和蚁群算法相结合,利用Dijkstra算法的全局搜索能力,调整了蚁群算法启发函数中初始信息素分布情况,同时结合探测到的火灾实时信息对蚁群算法的启发函数,转移概率,信息素挥发系数和更新规则进行改进。通过仿真实验表明改进的蚁群算法提高了搜索效率和全局搜索能力,降低了陷入局部最优的可能性并优化了逃生路线。     

基于改进快速行进树的自主代客泊车路径规划

为了加速自主代客泊车系统落地，基于改进快速行进树算法提出了一种自主代客泊车路径规划方法.首先，采用类广度优先搜索策略建立环境地图的“路径场”，并提出一种高计算效率的避障检测策略，基于环境地图“路径场”提出一种符合汽车非完整约束的远端参考点和近端参考点选取原则与路径节点更新原则，通过使路径节点逐渐靠近目标节点来完成自主代客泊车引导路径规划任务. 其次，基于Dubins曲线规划满足初始泊车方位角任意性要求和泊车位方位角的非唯一性要求的泊车路径，引导汽车安全驶入泊车位.最后，仿真验证所提方法的可行性.结果表明：相对于传统的快速行进算法，所提方法规划的自主代客泊车路径满足汽车非完整约束要求，可以安全引导汽车完成自主代客泊车任务.     

一种应用于RAKE接收机的高效率多径搜索器的设计与实现

提出了一种低复杂度、低硬件开销的多径搜索器结构.利用扰码匹配滤波器和峰值检测方法完成初步的多径搜索;引入一种假径搜索方法来代替非相干多帧平均的方法,提高了多径搜索的正确性,同时避免了采用大量存储单元.仿真结果表明:在给定的瑞利多径衰落信道条件和信号能量比条件下,该多径搜索器可以将搜索错误率保持在15%以下,较2帧的非相干多径搜索器,错误率减小5%,同时面积减少31.19%;较4帧的非相干多径搜索器,错误率减小1%,同时面积减少58.42%.     

P码直捕的搜索策略与参数设计

研究低信噪比和高动态环境下P码直接捕获算法的搜索策略与参数设计.利用非相干积累与峰值位置约束的唐判决算法,增强灵敏度性能;提出了一种改进的搜索策略,将时域不确定范围分段,以适应高动态环境;通过一个实例介绍算法参数设计的方法,优化了单次检测概率、虚警概率、非相干积累次数、唐检参数与时域分段数.仿真结果表明,改进的搜索策略降低了漏检概率达30%;设计的参数可以在接收信号功率为-133 dB(mW量级),运动速度为900 m/s,加速度为20g,时间不确定范围为±1 s的情况下,虚警概率低于10-7,检测概率大于90%,捕获时间低于50 s.     

One Fire Detection Method Using Neural Networks

A neural network fire detection method was developed using detection information for temperature,smoke density,and CO concentration to determine the probability of three representative fire conditions.The method overcomes the shortcomings of domestic fire alarm systems using single sensor information.Test results show that the identification error rates for fires,smoldering fires,and no fire are less than 5%,which greatly reduces leak-check rates and false alarms.This neural network fire alarm system can fu...     

基于长期监测的大跨度悬索桥主梁活载挠度分析与预警

为保证大跨度悬索桥运营期的健康与安全,提出了一种主梁活载挠度提取和预警方法。通过分段线性趋势项剔除和整体4阶傅里叶级数拟合的方法提取主梁活载挠度,对主梁活载挠度进行概率统计特性分析,提出了挠度异常和挠度超标的分级预警策略。结果表明：短时间内温度挠度基本呈线性变化,通过剔除短时间内主梁竖向挠度线性趋势项,可以有效提取活载挠度。主梁日最大活载挠度的概率统计特性与正态分布吻合较好,可将异常概率为99.7%的活载挠度作为挠度异常判定值。根据活载挠度概率分布模型确定系数对挠度异常判定值进行修正,可以降低由于概率分布模型拟合误差引起的误报警。可见本文提出的方法可以有效提取主梁活载挠度。挠度异常和挠度超标两级预警阈值,分别从概率统计和结构安全两方面对主梁活载挠度进行预警,可以有效评估主梁健康状态。     

基于信噪比的自适应门限判决PN码捕获算法

现有的自适应门限判决PN码捕获方法在低信噪比条件下的检测概率较低.针对这一问题,文中提出一种考虑噪声功率的改进算法.该算法首先通过参数设置对基于信噪比的门限进行调整,然后利用中值滤波平滑门限波形,减少了由于起伏波动引起的错误捕获,最后通过限幅滤波降低因毛刺造成的虚警概率.理论分析以及蒙特卡罗仿真表明,改进算法较现有算法能够获得更高的检测概率和更低的虚警概率,同时对窄带干扰有较强的抑制能力.     

水下无线传感器网络节点覆盖及其自定位

节点自定位技术是水下无线传感器网络应用的关键技术之一,较高的覆盖概率能够提高节点自定位的精度。节点定位精度受到很多因素的影响,本文通过采用感知概率模型模拟传感节点测量概率分布模型,再对覆盖概率较高的传感器节点进行定位误差迭代,最后采用遗传算法对定位误差进行优化。仿真结果表明,覆盖概率受感知半径和迭代次数影响,定位误差受信标节点密度影响,采用遗传算法的优化能够实现水下传感器节点的自定位精度。     

基于FBCREAM方法的飞机驾驶人因可靠性评估模型

飞机驾驶人为差错是导致飞行不安全事件/事故的重要因素之一,为有效预测飞机驾驶人因可靠性,减少人为差错,确保飞行安全,提出一种基于FBCREAM方法的飞机驾驶人因可靠性评估模型。考虑飞机驾驶的情境环境及人因特征,调整原始认知可靠性与失误分析方法（CREAM）中的人为差错形成条件使其更合理地表征驾驶舱中飞行员工作情境。引入模糊逻辑方法,利用隶属函数对人为差错形成条件的不确定性和模糊性进行建模。以人为差错形成条件的隶属度为输入参数,人为差错模式隶属度为输出构建贝叶斯网络模型,通过解模糊化方法计算人为差错概率精确值。选取单发故障情境环境下执行飞行任务进行实例分析,结果表明该方法能够准确评估飞机故障情境环境下的飞机驾驶人因可靠性,可为航空安全评估提供有效的工具和重要支持。     

并线工况下车载雷达有效目标快速检测方法

为了改善车载雷达在前车切入工况下同车道目标检测的实时性,在前方目标有效性检测方法的基础上,提出针对此种工况的目标快速检测方法.采用Kalman预测作为目标有效性判断准则,并引入有效概率表征目标有效性;在此基础上,通过扩大目标搜索范围,建立有效概率继承机制,提高前车并线工况下目标检测速度.实验结果表明,快速检测方法在有效排除路旁干扰物和虚假目标的影响以及鲁棒检测目标的同时,提高了前车并线工况下目标检测的实时性.     

基于 SVR的传感器静态误差修正

为了提高传感器的稳定性和目标参量的测量精度,本文提出了一种基于支持向量机回归估计（SVR）的传感器静态误差修正方法。仿真实验结果表明,该方法能有效降低压力传感器的灵敏度温度系数,提高压力的测量精度。其相对温度变化的稳定性明显优于传统的传感器静态误差修正方法。     

基于信息加工过程的管制人因差错概率量化方法研究

为量化管制人因差错概率,基于信息加工过程设计管制人因差错量化工具,将管制任务中的差错界定为错报、虚报、漏报三种差错,并量化其发生概率。结果表明:信息加工过程中的人因差错概率数据经Box-Cox转换后服从正态分布。根据正态分布代表点与损失函数的关系划分出5级等级标准。管制人因差错量化工具及方法的设计能够有效鉴别岗位人员发生错报、虚报、漏报的风险等级,对管制员选拔以及安全风险评估具有一定的借鉴意义。