正交迭代泛函网络在中短期钟差预报中的应用

 在卫星钟源无法与地面钟源进行实时比对的时段中,准确预报卫星钟差对于维持卫星的稳定运行具有重要意义。针对卫星钟差的中短期预报问题,选择多项式模型对钟差进行建模分析,设计了一种基于滑动窗模型的正交迭代泛函网络算法。利用泛函网络的非线性学习能力对钟差预报模型进行拟合分析,采用正交函数作为泛函网络的基函数簇,并引入滑动窗思想来更新输入层元素进行迭代训练,获得较小的预报误差。分析表明,预报时间小于12 h 时,预报误差为0.2~0.5 ns,预报精度与IGU P精度相当;当预报时间为24 h 时,预报误差总体在1 ns,预报精度略次于IGU P 精度;当预报时间为1 个卫星周时,最大误差达130 ns,难以满足卫星运行对钟源的要求。研究表明：该算法适合于短期卫星钟差预报,不适合中长期钟差预报。     

点迹-曲线关联算法的旋转对称群目标分辨

基于微多普勒效应分析的弹道目标识别得到了广泛研究,然而传统的微多普勒特征提取技术大都难以解决空间群目标的分辨与识别。针对这一问题,提出了一种基于点迹-曲线关联算法的空间群目标分辨方法。在以旋转对称群目标为研究对象的前提下,建立了具有滑动散射特性的目标模型并分析推导了散射点的微动表达式,利用点迹凝聚处理抑制了一维距离像旁瓣,在此基础上,提出了点迹-曲线关联算法分离出混叠的群目标微多普勒曲线,通过各曲线的极值包络特性差异实现了旋转对称群目标分辨。实验仿真验证了本方法的正确性和可行性。     

#br# 基于POMDP的机载网络信道接入策略研究

针对机载网络随机竞争类媒介接入控制(medium access control,MAC)协议在网络负载较重时性能下降严重、接入门限值设置缺乏理论依据和多优先级业务服务质量无法有效支持等问题,提出一种基于部分可观测马尔可夫决策过程的信道接入策略。在以不同优先级分组占用信道代价作为目标函数的基础上建立动态规划方程,采用状态空间压缩方法对问题求解进行简化,得到各优先级分组间理论近似最优接入门限值的数学表达式,可为不同优先级分组的接入决策过程提供理论依据并实现接入冲突的有效控制。仿真结果表明,该算法能够有效提高数据传输的时延、成功概率等性能,满足军事航空通信中数据传输的实时性和可靠性需求。     

基于区间数的空中进攻作战信息流转模式构建

高效合理的信息流转模式是有效实施空中进攻作战的前提和重要保障。针对空中进攻作战信息流转模式构建问题,给出了基于复杂网络理论的信息流转模式基本定义,解析了空中进攻作战3个阶段的情报保障、作战指挥和武器控制信息的流转关系。引入区间数概念及运算规则,以信息流量、信息质量和传输时间为优化目标,构建了基于区间数的空中进攻作战信息流转模式多目标规划模型,结合线性加权法和区间数满意度,将其划归为单目标确定型两层嵌套优化模型,并利用微分进化算法进行求解。最后结合实例,验证了该模型与方法的合理性与可行性。     

面向韧性的指挥信息系统节点重要性度量方法

为增强指挥信息系统韧性,提升资源使用效费比,必须把有限资源投入到对系统韧性影响最为显著的重要节点上。分析指挥信息系统韧性过程,以攻击发生后指挥信息系统在规定恢复时间内的平均功能水平来评估其韧性;建立指挥信息系统模型和节点模型,根据各个节点韧性增加/减少相同比率时,对系统韧性的影响程度来度量节点重要性,提出基于蒙特卡罗仿真的节点重要性计算方法;通过仿真实验对指挥信息系统韧性过程,节点重要性度量方法及其性能、应用场景等进行验证。实验结果表明,该度量方法能有效区分指挥信息系统节点的重要性,且在单调性和精确性方面具有一定优势,可应用于指挥信息系统规划设计、运维管理、应急抢修等阶段的韧性增强。     

考虑需求变化的指挥信息系统韧性优化研究

现有指挥信息系统韧性研究忽略了需求变化对其韧性过程的影响，无法反映系统遭受攻击后的韧性能力与任务需求的关系。引入正常功能水平、最低功能水平和预期功能水平3个变量，提出需求显著上升、需求基本持平和需求显著下降3种韧性模式；针对韧性过程中功能水平下降和自适应恢复2个阶段，提出抵抗力增强和冗余度提升策略，定义措施效果函数，建立韧性优化模型，运用分组背包问题的近似动态规划算法求解；以某区域联合防空指挥信息系统为例，进行仿真实验，验证需求变化对指挥信息系统韧性优化的影响。结果表明，为适应复杂恶劣战场环境下不同场景作战需求，指挥信息系统应选用合理的韧性模式，并统筹考虑敌方攻击强度、经费预算和应对策略等相关因素。     

加权平均预测的一阶多智能体一致性的采样控制

研究了具有加权平均预测的一阶多智能体系统一致性的采样控制问题。应用时滞分解技术得到了基于采样数据的离散时间一致性协议，同时，使用代数图论、线性系统的稳定性理论，获得了确保具有加权平均预测的一阶多智能体系统渐近实现平均一致性的充分和必要条件，最后仿真结果表明了理论研究结果的有效性，得到了采样周期的条件，并对满足和不满足条件的2种情况进行了仿真验证，为一阶多智能体系统采样控制的一致性问题提供了一种可行解。     

基于Zheng签密和SK签密的改进方案

近年来针对孤立目标的微动特征提取技术已较为成熟,但针对群目标的分辨与微动特征提取技术尚有待深入研究。以空间自旋微动群目标为例,提出了一种基于正弦调频傅里叶变换的自旋微动群目标分辨方法。建立了自旋微动群目标的回波模型,在此基础上采用正弦调频傅里叶变换来提取回波中的微多普勒特征分量。针对正弦调频傅里叶变换在分析多分量正弦调频信号时所特有的交叉项问题,提出了一种有效的交叉项抑制方法。结合交叉项抑制方法,利用正弦调频傅里叶变换处理自旋群目标微动信号,实现了对自旋微动群目标的分辨,并准确地提取出各子目标自旋频率特征。     

信息物理融合系统可信软件形式化建模与分析

从多Agent系统的角度,以Petri网和π演算为语义基础,建立了一种信息物理融合系统（cyber-physical systems,CPS）可信软件形式化模型（high-confidence software formal model,HCSFM）. HCSFM以Petri网形象地描述CPS可信软件静态结构模型及动态行为,用Petri网分析方法和支持工具对模型进行分析和验证; 利用π演算刻画CPS可信软件中Agent的加入、退出、更新和体系结构重配置等动态演化机制,并研究Agent的演化策略及演化后CPS的一致性,确保动态演化后CPS软件能正常交互,从而为CPS软件设计提供可信保障. 通过HCSFM在无人驾驶车辆编队CPS中的应用,表明HCSFM可以有效地对CPS可信软件进行建模和分析.     

新型方向性自差分涡流传感器的仿真设计与研究

传统涡流检测技术采用一个圆柱形的激励线圈来产生激励磁场,通过用检测线圈来收集扰动磁场,然而由于激励线圈引起的磁场要比缺陷引起的扰动磁场强很多,这种结构的传感器对缺陷的检测灵敏度低,需采用差分的方法来获取缺陷信息。提出了一种新型涡流传感器,其通过采用矩形激励线圈来改变激励磁场的空间分布,使得无需采用差分方法就可以获得缺陷信息。在对新型传感器进行原理分析的基础上,仿真分析了其与传统传感器探头缺陷检测灵敏度之间的差异。并对传感器尺寸和激励频率进行了优化设计,最后验证了该新型传感器对缺陷长度的定量检测能力。仿真结果表明,该新型传感器具有较高的检测灵敏度和缺陷定量精度,为以后单激励多检测阵列涡流传感器的研究奠定了基础。