基于等级制度和布朗运动的混沌麻雀搜索算法

针对麻雀搜索算法在迭代后期种群多样性减弱、易于陷入局部最优等问题,提出了一种基于等级制度和布朗运动的混沌麻雀搜索算法(CSSA-HB).首先引入混沌映射调整麻雀搜索算法关键参数;其次引入等级制度,利用父代种群中3个最优个体对警戒者进行位置更新,加强个体间交流,增强种群多样性;然后利用布朗运动可控均匀步长,增强算法的探索能力;当算法陷入停滞时,利用布朗运动策略对个体施加扰动,促使算法跳出局部最优;最后利用贪婪策略保留优势个体,有效加快收敛速度.对12个测试函数进行仿真实验,结果表明混沌映射能有效增强算法性能,迭代映射表现最佳;改进算法具有较强的局部最优规避能力、更快的收敛速度和更高的收敛精度.     

无人机自组网中改进型反应-贪婪-反应路由协议

无人机自组网具有网络拓扑变化剧烈,链路断开频繁等特点.反应-贪婪-反应(reactive-greedy-reac-tive,RGR)路由协议是针对无人机自组网而提出的改进型协议,在高动态环境下具有较好的网络性能.针对RGR协议具有网络开销大、易出现网络拥塞等问题,提出了一种基于负载均衡和高贪婪地理转发成功概率的改进RGR路由协议.该协议在RGR协议的基础上,提出基于节点负载状态和地理位置信息辅助的受限洪泛机制、GGF模式下高分组成功传输概率的路径选择策略和基于节点负载预测和运动特征的分组转发策略3项关键改进措施.仿真结果表明,相较于AODV和RGR及其改进型协议,该协议提高了分组投递率,降低了网络的控制开销和平均端到端时延,提升了网络应对拓扑高度动态变化的能力,有效改善了网络性能.     

基于LASSA算法的多无人机协同航迹规划方法

针对基本麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)在求解多无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)协同航迹规划问题时收敛精度不高, 易于陷入局部最优等问题, 提出了一种使用对数螺旋策略和自适应步长策略的SSA(logarithmic spiral strategy and adaptive step size strategy of the SSA, LASSA)多UAV协同航迹规划方法。首先利用分层规划思想, 先建立单UAV航迹规划模型, 然后再建立时间协同多UAV航迹规划模型, 将航迹规划问题转化为函数优化问题。其次, 采用对数螺旋策略, 扩大对周围空间的搜索, 增强种群个体多样, 并利用自适应步长策略, 更好地控制开发和探索行为。最后,利用LASSA对提出的航迹规划模型进行求解。仿真结果表明, 本文提出的LASSA能够在满足时间协同的条件下, 规划出代价近似最优、符合约束的协同飞行航迹, 证明了本文提出的基于LASSA的多UAV协同航迹规划方法的有效性和改进算法的优越性。     

容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性建模及仿真

建立了一种容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性模型。基于开关磁阻电机的数学模型，包括电路方程和机械方程，利用模块化思想搭建了开放型模型，分析了模型的可行性：①电动状态下额定电压380 V时，输出转矩能达到恒转矩起动要求；②发电状态下在2 000 r/min的原动机的带动下，实现空载快速建压，能够快速稳定在270 V附近并实现调压。针对功率器件开路故障率高的特点，利用硬件冗余思想设计了一种容错性的功率变换器。为了验证系统的容错性能，人为设置故障进行了仿真对比分析，结果表明：①电动状态容错系统不仅消除了转矩死区，而且提高了平均转矩、减小了转矩脉动；②发电状态下输出电压在0.2 s内使得输出电压恢复到270 V左右，相电流也下降至正常运行范围，容错性能良好。     

红外抗干扰评估序贯均匀试验设计方法研究

为了从全局出发，不断缩小研究范围，高效地进行红外抗干扰评估探索工作，提出采用序贯均匀试验设计方法开展研究。利用该方法设计红外抗干扰评估试验方案，通过数字仿真系统进行试验，在试验研究过程中可以掌握每阶段的详细信息并视情况作出相应调整，直至得到最终满意的试验域和脱靶量。试验结果表明：该方法有效可行，缩小了研究范围，与其他方法的比较也显示出该方法收敛快、效果好等独特优点，为红外抗干扰评估研究提供了一种方法思路。     

基于改进果蝇算法的涡轴发动机状态变量模型建立方法

针对拟合法在航空发动机小偏差状态变量模型建立中受系统模态及模型阶次的限制，提出一种基于改进果蝇优化算法(MICFOA)建立小偏差状态变量模型的方法。首先，将该方法分为2个子过程：先优化系统矩阵和输入矩阵并找到最优结果，再对输出矩阵和传输矩阵优化；同时根据状态变量模型与非线性模型动态响应一致构造了不受变量值域影响的适应度函数。其次，在果蝇优化算法(FOA)中引入协同子种群策略和混沌映射策略来增强迭代寻优中种群多样性，引入自适应调整策略来平衡全局搜索与局部搜索的关系，避免算法早熟收敛。最后应用上述方法建立了涡轴发动机小偏差状态变量模型，并设计了LQ/H∞抗扰控制器。仿真结果表明：MICFOA相比FOA能提高5~10个数量级的精度，且所建模型与非线性模型吻合一致，具有良好的动静态性能。     

GFRP层压板脱黏缺陷的红外脉冲热波成像检测

针对玻璃纤维增强塑料层压板脱黏缺陷的红外无损检测问题,首先制备了一种人工脱黏缺陷试样,采用红外脉冲热波成像检测技术对脱黏缺陷进行检测,分析了层压板脱黏区和非脱黏区的表面热信号瞬态响应过程,以图像信噪比和标准化对比度作为评价指标,定量对比了热信号重构、复调制Zoom-FFT、改进的独立分量分析和主分量分析4种热图重构算法在脱黏缺陷识别中的作用.在此基础上,提出基于热信号重构增强的主分量分析算法,并验证了该算法在脱黏缺陷识别中的作用.研究表明:4种热图重构算法均可提高层压板脱黏缺陷定量识别能力,其中以热信号重构对提高缺陷区与非缺陷区对比度最为显著,主分量分析对热图噪声的抑制能力最强,基于热信号重构增强的主分量分析能够显著提高深度分别为0.5mm、1.0mm、1.5 mm的脱黏缺陷定量识别能力.     

嵌入式大气数据系统神经网络算法仿真

针对嵌入式大气数据系统(FADS)的特点,研究了其空气动力学模型,提出了相应的神经网络算法结构,并对动压与静压神经网络计算模块进行了部分仿真。通过仿真比较了BP神经网络L-M优化算法与贝叶斯正则化算法在FADS中的应用,并通过相应的仿真研究了不同压力点组合计算动、静压时的差异。仿真结果表明贝叶斯正则化算法的泛化能力较好,具有工程应用潜力。     

“集中式融合的性能一定优于分布式融合的性能”存疑

信息融合领域存在一个公认的“定论”,即集中式融合的性能一定比分布式融合的好,且是最优的;业已证明,当融合系统采用单模型滤波算法,如卡尔曼滤波器时,上述“定论”是成立的;那么在融合系统采用多模型滤波算法,如针对机动目标跟踪的交互多模型滤波(IMM)算法时,情况是否也是如此?抱着对此存疑的态度,对采用IMM算法时的集中式融合与分布式融合进行了研究,给出了扩维、序贯以及等效量测3种集中式融合算法和简单方差凸组合、互协方差组合2种分布式融合算法,并设置不同运动场景对算法进行了大量仿真。仿真实验结果表明,针对交互多模型滤波估计的集中式融合性能并不一定比采用同样滤波算法的分布式融合的好,并给出了作者对此“诧异”现象的认识和理解。     

某型飞机惯性导航系统校正研究

研究了某型先进战斗机导航系统的特点及其对导航系统的校正问题。重点研究了用GPS/GLONASS双卫星接收机校正惯导的一系列技术问题。该项研究已纳入国家某工程型号任务之中 ,对提高飞机导航系统精度及飞控与火控系统性能有重要意义。