基于矢量频率锁定环的高动态GPS信号跟踪

研究了高动态环境下矢量跟踪算法在GPS接收机中的应用,提出了一种适合高动态环境的矢量频率跟踪算法。当接收机存在高动态时,与由其引起的多普勒频率的变化率相比,由卫星运动引起的多普勒频率的变化率非常小,多普勒频率的变化主要由接收机的动态引起。对各个通道来说接收机的速度与加速度等状态信息是共同的,因此利用矢量跟踪的方法从各个通道的量测数据中直接估计接收机的速度、加速度等状态,可以有比通常的标量跟踪更低的跟踪门限,而在相同的载噪比下,可以有比通常的标量跟踪更好的估计精度。给出了一种适合高动态环境的矢量频率锁定环(VFLL)的结构,详细分析了导航滤波器的系统转移方程与量测方程,讨论了导航滤波器的实现。利用非线性估计的方法代替鉴频器提取频率误差,提高矢量跟踪的性能。由于矢量跟踪的性能是与想定相关的,在典型的高动态情景下,根据具体的想定,利用仿真的方法分析了矢量频率锁定环的跟踪性能。仿真结果表明矢量跟踪在高动态环境下可以有比标量跟踪更好的优势,能很好地跟踪GPS接收机的高动态信号。     

一种基于规则的仿真精度实时分析方法

针对复杂分布式仿真系统实时精度分析困难以及分析方法较少的情况,提出了一种基于规则的仿真精度实时分析方法。首先概述了仿真精度和精度分析的概念;然后重点讨论了实时精度分析方法的原理,包括仿真事件及其关系的形式化描述方法,规则的表现形式,以及精度分析的流程和规则库设计;最后结合应用实例,给出结论及下一步研究方向。     

空分复用无线自组网跨层设计的NS2仿真研究

为了有效支持节点装备多天线的无线自组织网络的跨层协议设计。利用基于空分复用技术的物理层和接入层联合网络容量分析模型扩展NS2,构造了一个通用仿真平台,使其支持网络跨层空分复用接入协议。理论分析与仿真结果表明扩展后的NS2能够有效支持空分复用跨层协议设计。仿真证明对节点装备多天线的网络进行特别的跨层联合协议设计能够有效提高网络吞吐。     

基于Petri网的指挥控制流程仿真方法

作战指挥控制流程是影响军队作战效能的重要因素。从作战指挥控制流程的特点出发,分析了作战指挥控制流程的基本要素,提出了基于Petri网的作战指挥控制流程建模和仿真方法,建立了相应的点火规则和冲突分析算法,设计和开发了作战指挥控制流程仿真环境。通过对作战指挥控制流程的仿真,实现了对流程的定量化分析,为流程的优化和改进提供了决策支持。     

一种分布式制造系统控制结构的形式化建模方法

针对分布式制造系统的特点,利用形式化方法和多智能体理论研究了系统的控制结构,提出了一种基于优化自动机的改进型动态控制元结构模型。首先,结合多智能体理论,对于分布式制造系统中的各个节点用Agent进行建模;接着,对于Agent的内部结构,结合有限状态自动机理论和制造系统自身混杂特性,提出一种优化自动机。同时,考虑到建模过程中Agent层次的动态划分和重组,进而提出了改进型动态控制元结构模型。最后,以瓷砖生产线为例,借助MATLAB为实验工具设计了相应的仿真实验,验证了所提理论和建模方法的可行性和有效性。     

基于拖曳长线阵的水下目标模拟系统

水下目标模拟系统对于水下航行体试验与训练、舰艇水声对抗与安全防御等具有十分重要的意义。基于水下目标声学多亮点回波理论,给出了多亮点目标宽带回波信号模型。通过计算机仿真,验证了目标回波各重要特征和目标回波信号模型的有效性。基于拖曳长线阵和高速数字信号处理技术构建了水下目标模拟系统,根据目标回波信号模型综合模拟了水下分布式多亮点运动目标声散射特性,准确模拟了目标不同部位声学亮点的空间方位分布特征。分别对点源目标、真实大尺度目标、拖曳长线阵目标模拟系统进行了声纳目标识别试验,结果表明,拖曳长线阵目标模拟系统的目标特性明显不同于点源目标,而与实际大尺度目标一致。     

基于使命模式的仿真想定动态提炼研究

作战体系对抗仿真想定涉及内容多、结构复杂,在想定构建过程中需要不断对想定内容进行调整优化。为提高作战体系探索性仿真效率,提炼出更优、更符合指挥员意图的武器装备体系配置方案和部署方案的想定,提出了一种基于使命模式的想定动态提炼方法,定义了想定动态提炼所采用的特殊的仿真模式——使命模式,分析了该模式的特点,给出基于使命模式的想定动态提炼的流程和算法,最后结合航空兵对地面目标突防筹划分析,实现了想定动态提炼的过程。实验表明,基于使命模式的想定提炼方法可以对多种想定局部效果的动态分析比较,通过单次仿真即可实现传统蒙特卡洛模式下需要多次仿真才能完成的探索过程,大大提高了探索效率。     

基于快速网络模拟的安全态势预测

为提升网络安全态势预测的准确性,提出基于网络模拟的态势预测方法。该方法依靠网络模拟技术,详细推演网络安全行为的未来状态,并通过对状态数据进行分析与归纳,实现对网络安全态势的预测。为提升预测的时效性,研究核心节点路由静态存储以及动态连续计算等快速网络模拟技术。通过具有1720个节点的网络拓扑进行了实验验证:依靠快速网络模拟技术,整个态势预测所需的时间减少了51.7%,实现能提前获知未来的安全态势值;对所获得的安全态势曲线与实际安全行为进行对照分析,验证了安全态势预测的准确性。     

铁水调度仿真系统的设计与实现

现代钢铁企业中,铁水物流过程工艺复杂、设备众多,对铁水调度进行研究具有重要的理论意义及实际应用价值。在对铁水物流过程及铁水调度问题进行描述的基础上,提出了铁水调度的仿真策略,开发了基于可视化的图形化编辑器平台的铁水调度仿真系统,介绍了仿真系统的总体框架,应用离散事件仿真方法对铁水物流过程进行了仿真,并对扰动事件的模拟与识别模型、扰动的动态调整方法进行了研究。描述了仿真系统的软件结构及功能。应用国内某大型钢铁企业生产现场的实际数据进行了仿真实验。仿真结果表明了所开发的铁水调度仿真系统的有效性,为深入研究铁水调度的智能优化算法提供了可视化的仿真实验平台,并为进一步在实际生产中应用奠定了基础。     

非光滑链式多体系统的接触动力学建模与仿真

研究了非光滑链式多体系统中的碰撞与摩擦混合约束问题,利用能量变分原理建立了含碰撞行为的多体系统动力学方程。通过集成刚体的空间几何约束和单边约束,可以考虑多散体碰撞和链式多体碰撞行为。非光滑刚体间的摩擦特性对刚体斜向碰撞后的空间运动轨迹具有非常重要的影响,可引起刚体的平移与旋转。在多体动力学方程中综合空间几何约束和刚体摩擦物理约束,得到了含几何-物理混合约束的散体/链式多体混合系统动力学方程,然后基于开源CapSim系统,对大规模散体和链式的碰撞和摩擦行为进行仿真,得到系统的整体特性行为,所采用的方法同时提供了较好的实时性。