装备科研生产军民融合制度变迁、协同机制及治理策略研究

以装备科研生产军民融合制度现状作为切入点,分析了装备科研生产军民融合制度演变历程,构建了装备科研生产军民融合制度变迁逻辑框架,据此剖析了其制度变迁的内外源性因素,提出集体行动者在推动制度变迁的同时,也面临着如何有效链接形成密切协同的问题,从而提出了装备科研生产军民融合协同的形成机制、实现机制、评价机制和反馈机制四个机制,并从激发融合动力、打破路径依赖、优化市场环境和促进协同创新来加强装备科研生产军民融合治理策略。     

基于HTCPN的飞机维修保障资源配置方法

针对飞机基层级维修保障资源配置问题,提出了一种基于分层赋时着色Petri网(hierarchical timed colored Petri net, HTCPN)的维修保障资源配置方法。首先,根据飞机基层级维修保障工作内容及流程,运用CPN Tools软件,构建飞机维修保障全过程的HTCPN仿真模型,设计仿真时钟折算方法。其次,提出维修保障资源配置规则,建立基于飞机出动架次率的维修保障资源配置模型。最后,算例分析结果表明所提方法能够迅速、准确地完成飞机基层级维修保障资源配置。所提方法为科学制定飞机基层级维修保障配置方案提供了技术支撑,具有一定的工程应用价值。     

基于改进边际优化的离散变量优化设计算法

针对传统离散变量优化方法存在的目标函数测算次数多、收敛性不佳等问题,借鉴边际优化理论和模式搜索算法,设计了一种基于改进边际优化的离散变量优化设计算法。借鉴边际效用优化原理,通过引入周围单位步长空间的概念,在初始点选择、边际增量设计、禁忌搜索策略等方面进行了改进,并设计了变异操作以跳出局部最优。实例分析表明,所提算法能够快速准确地收敛到局部最优解,实现以尽可能少的目标函数测算得到问题的满意解或最优解,适合于求解高维离散变量优化问题和仿真优化问题。     

基于GA-AHP算法的多目标威胁评估

威胁评估是空战中不可或缺的一环。为了准确描述多目标威胁程度,首先,建立威胁指标模型,采用遗传算法和层次分析法相结合的GA AHP算法,通过威胁判断矩阵建立一致性指标函数,将求解特征向量的问题转换成求解一致性比值的问题;其次,调整算法参数并与其他方法进行对比,根据一致性比值筛选出最优的特征向量;最后,根据指标威胁函数,以2v4的多目标空战环境为背景,计算敌机对我机的各个指标威胁值,并根据最优特征向量,得到多目标威胁排序。实验证明,GA AHP算法能够产生更加优化的一致性指标值和特征向量,准确描述了多目标的威胁程度。     

独立不同分布不确定变量中心极限定理证明及其应用

针对不确定变量分布函数的问题,提出了两个不确定中心极限定理.定义了不确定变量的特征函数并基于期望计算法则提出了特征函数的计算方法.分析了不确定变量特征函数的性质.将随机理论中的正态分布引入到不确定理论中,证实了该分布在形式上为一种正则不确定分布.通过新型坦克射击测试的案例验证了所提定理的可行性和有效性.     

航空发动机故障实体识别方法及应用

故障实体识别是自主获取航空发动机故障知识的基础，对实现航空发动机故障智能诊断起到至关重要的作用。为准确快速搭建航空发动机大规模故障知识库，在定义了“单元”“故障状态”“表征信号”“检查方法”和“解决措施”5种航空发动机故障实体类型的基础上，初步构建了一种以Bert BiLSTM CRF模型为基础的航空发动机故障实体识别方法。基于某型航空发动机大规模数据集分析抽取了故障实体，搭建了滑油压力异常故障知识图谱，验证了该方法识别航空发动机多源异构故障数据的有效性。     

基于DSM与信息熵的装备体系结构贡献率分析

针对装备体系构成复杂等特点, 构建了基于设计结构矩阵(design structure matrix, DSM)和信息熵的装备体系结构贡献率评估模型。首先, 基于“整体、动态、对抗”的思想, 建立装备体系贡献率评估的动态—静态DSM评价模型; 其次, 以单一能力最小为粒度对作战过程进行分解, 依据元活动序列对装备体系能力结构进行网络化建模; 然后, 采用信息熵方法计算装备能力灵敏度。以某航空作战装备体系为例, 验证了本方法的可行性和合理性。     

考虑随机失效阈值的设备剩余寿命在线预测

退化失效阈值是影响设备剩余寿命预测的重要因素。针对现有剩余寿命预测方法忽略失效阈值随机性影响的问题,提出考虑随机失效阈值的设备剩余寿命在线预测方法。首先,基于带测量误差与随机效应的非线性Wiener过程构建设备退化模型;其次,采用极大似然估计(maximum likelihood estimation, MLE)算法估计退化模型参数与随机失效阈值分布系数;然后,在考虑随机失效阈值的基础上推导出设备剩余寿命的概率密度函数(probability density function, PDF),并基于Bayesian原理实时更新退化模型参数,实现对剩余寿命的在线预测。最后,将该方法应用于陀螺仪剩余寿命在线预测分析,结果表明该方法能够有效提高剩余寿命预测的精度与准确性。     

基于随机森林的航空安全因果预测新方法

构建精确航空安全预测模型确定事故及其致因因素变化规律，对航空安全智能管理与主动决策具有重要意义。为此，提出一种基于Bow-tie模型组合的随机森林算法用于航空安全因果预测，完成安全预测模型参数优化、致因变量贡献排序。首先，基于Bow-tie模型开展航空安全致因因素的关联辨识，确定安全致因变量。其次，以某航空公司2017～2019年民航安全数据：管理因素、环境因素、飞机因素、人的因素、外在因素等为研究对象，基于随机森林构建航空安全因果预测模型，开展预测变量的重要性分析、模型构建和预测精度分析。结果表明，该方法能有效预测航空安全关键因素及航空安全态势的变化趋势。同时，该方法与相关向量机、神经网络做了性能对比，所提模型在预测性能和稳健性均占优。此外，变量重要性分析结果表明：环境因素对2017～2019年航空安全影响最大，需要重点管控；反之，管理因素对于航空安全影响最小，可忽略。     

基于GADSPN的复杂装备危险耦合传递模型

针对装备危险耦合传递随机Petri网(stochastic Petri nets,SPN)模型存在指数分布限制、求解过程复杂的问题,提出广义任意分布SPN(general arbitrary distribution SPN, GADSPN)模型。通过引入熵概率密度函数、矩母函数(moment generating function,MGF)将变迁分布推广至一般任意分布;采用耦合度公式、极大熵模型分别求解GADSPN变迁使能概率及其危险度概率密度函数。基于GADSPN等效MGF性质改进传统SPN模型解析分析能力,提出了装备系统等效危险度、危险状态敏感度、危险路径恶化度等分析参数,并结合SPN模型的状态机、可达图、T-不变量,构建GADSPN分析步骤;最后,通过飞机大表速低空俯冲实例和基于蒙特卡罗与ExSpect平台仿真验证表明,GADSPN模型能充分反映装备危险活动耦合传递随机交互过程,具有较好的求解精度与适用性。