基于DoDAF的无人机协同作战效能评估

对无人机协同作战进行效能评估能够有效分析系统性能好坏,对提升系统作战能力有积极意义。针对无人机作战编队,使用DoDAF构建无人协同作战体系框架,分析作战活动与能力之间的关系,建立协同作战能力指标体系;对于不同类型的指标进行差异化处理,分别采用尺度标度法、概率计算法与聚合法处理量纲类指标、定量型概率类指标与定性型概率类指标;使用ADC模型,扩展系统能力向量,将生存能力、电子对抗能力等综合性指标考虑在内,突破单项指标的局限性;最后以对地作战典型任务下的无人机协同作战为场景,使用该方法对不同作战方案进行效能评估,计算结果验证了该方法的有效性。     

基于ADC-BP模型的对地攻击无人机自主作战效能评估

为紧贴实战背景进行对地攻击无人机自主作战效能，提出一种改进ADC模型的效能评估方法。首先，在传统ADC模型的基础上，引入战场环境因素、人为干扰因素，并基于遗传算法优化BP神经网络，重构传统作战能力评估模型，构建基于ADC-BP的自主作战效能评估模型；其次，基于无人机作战任务特点，拓展并归纳影响效能的关键能力指标，构建与作战全过程相适应的评估指标体系；最后，以对地攻击无人机执行压制防空任务为例进行效能评估，结果验证了ADC-BP评估模型的合理性和实用性。     

远程支援干扰下搜索雷达探测效能评估

考虑远程支援干扰的影响,采用系统有效性分析(SEA)方法,提出搜索雷达探测效能评估的3个主要性能度量。并根据各性能度量的权重和串并联关系,建立探测效能评估模型。运用该模型对不同高度层、天线俯仰角度对应的雷达探测效能进行仿真分析。分析结果证明该模型是准确、可行的,且对于合理调整雷达天线俯仰角度,最大程度上发挥雷达探测效能,具有较强的指导意义。     

无人机大气污染成份探测载荷试验成功

近日,由中科院安徽光机所自主研发的基于无人机平台的大气污染差分吸收光谱探测系统,在河北上空利用中科院大气物理研究所研制的无人飞机平台,进行了大气环境监测联合飞行试验,成功获取飞行区域大气污染成分NO2等的二维时空分布,此次试验标志着无人机平台大气污染分布遥感载荷技术的重大突破。该技术可应用于监测区域性、突发性、灾害性大气环境污染,从而为大气污染探测提供一种新型、快速的技术手段。     

自主潜航器海洋环境监测发展及运用

 自主潜航器（AUV）能对水下环境进行动态监测,是一种新型海洋环境监测平台。AUV用于海洋环境监测的有效载荷主要是为满足水下探测、测量和通信而配置的水声、电子和光学等设备。按功能任务划分,AUV的海洋环境监测载荷通常包括海洋探测设备、测量设备和通信设备等。介绍了国内外AUV装备研发情况及其海洋环境监测设备,梳理了AUV海洋环境监测运用现状,探讨了AUV海洋环境监测运用发展的方向。     

基于PSO-SVM的某型潜射导弹武器系统效能评估

分析了某型潜射导弹武器系统的战术、技术指标,利用粒子群算法对支持向量机的参数进行了优化,提出了一种基于PSO-SVM的某型潜射导弹武器系统效能评估方法,介绍了该方法在武器系统效能评估中的具体应用,并以仿真计算的方法对得出的武器系统效能评估方法进行了验证。     

概率分析的机载预警雷达探测效能

机载预警雷达探测效能是指其完成预警探测使命的程度,探测效能的高低受雷达作用距离和发现概率的影响。在概率分析的基础上提出了一种度量机载预警雷达探测效能的方法:该方法首先构建了雷达发现概率与最大作用距离间的数学模型;其次对发现概率随作用距离变化曲线逐点归一化,得到发现概率的概率密度函数;对发现概率的概率密度函数积分得到概率分布函数,该函数具有实际物理意义,反映了预警雷达的探测效能,由此将作用距离的远近量化为探测效能的高低,从而得到了预警雷达探测效能随作用距离变化的曲线;最后以美军E-2C和E-3B预警雷达为例,对比分析了2种机载预警雷达对斯威林Ⅰ型和斯威林Ⅱ型起伏目标的探测效能,验证方法的有效性。     

水下航行器仿生侧线探测阵列优化布置模型及评估方法

为了解决水下航行器仿生侧线探测系统传感器阵列优化布置的问题,提出了一种结合贝叶斯概率模型及顺序启发式算法的传感器阵列优化布置方法。该方法首先基于贝叶斯概率定理对水下航行器目标位置探测问题进行数学建模;接着构建仿生侧线探测阵列物理模型及其流场仿真数据集,采用顺序启发式算法优化阵列布局位置;然后根据特征筛选方法计算不同阵列布置下目标位置探测信息的相关性,对传感器阵列布局进行冗余度约减及优化评估;最后利用后验概率验证仿生侧线探测阵列优化布置模型,同时估计运动目标物位置。通过仿真实验结果表明,本文提出的阵列优化布置模型及评估方法与传统方法相比,非目标位置的干扰区域探测概率减小到1％以下,有效提高了目标物位置的探测概率,证明了阵列优化方法的可行性与有效性,为水下航行器侧线传感器阵列的优化布局提供了理论与技术支撑。     

基于突变理论的维修保障系统效能评估研究

基于突变理论,采用突变评价法对空军通信装备维修保障系统效能评估的方法进行了研究,并与层次分析法的结果进行了比较,结论基本一致。为维修保障系统的效能评估寻求出一种新的方法,其评估结果可为决策提供定量依据。     

数学解析法在通信电台通信效能评估中的应用

为支持通信装备体系作战效能评估,对电台的通信效能进行了分析,并建立了相应的指标体系。提出基于数学解析法的电台通信效能分析与评估模型,对模型进行了仿真。分析了影响电台通信效能的主要因素。仿真结果表明,所建立模型能够有效评估电台的通信效能。     

特殊布局无人机多目标气动外形优化设计

从无人机外形设计的总体、气动设计要求出发,根据多目标优化的基本概念,将Pareto方法与遗传优化搜索相结合,并采用了群体排序、基于共享机制的小生境等技术,使解集具有良好分布特性。在此基础上建立了一套可满足无人机气动外形综合优化设计优化模型和优化方法。针对无人机外形优化设计要求,提出了复杂外形参数化和设计变量的选取原则。根据某无人机的设计要求,以亚声速和超声速气动特性为设计目标的无人机外形综合优化设计,取得了良好的优化设计结果。     

基于协作频谱感知的多无人机通信网络谱效优化研究

针对无人机应用场景频谱效率较低的问题,提出一种结合认知无线电技术的多无人机通信网络谱效优化方案.首先基于协作频谱感知,建立空地信道下多机协作的认知无人机网络模型,设置无人机（unmanned air vehicle,UAV）数量、感知时间和判决门限等优化参数,在此基础上提出高谱效联合优化算法对构建的非凸优化问题求解,最后分析无人机飞行过程中谱效的变化情况.仿真结果表明,存在最优感知时间使系统谱效获得最大值,且UAV数量和判决门限等因素会影响该谱效最优值;提出的高谱效联合优化算法具有较好的收敛性,有效提高了UAV次级认知网络的频谱效率.      

烧结余热回收系统效率计算及参数动态优化

针对烧结余热回收存在的余热利用率不高、生产不稳定的难题,采用分析方法对某钢铁厂烧结余热回收系统进行研究,建立了评价系统运行效率的效率模型,并对不同运行工况下系统效率进行了计算分析.在此基础上,建立效率优化模型,并通过粒子群算法进行求解.根据不同入口余热资源量动态地调整蒸汽参数设定值,从而增加系统对变工况运行环境的适应能力.基于工业运行数据的仿真结果表明,动态优化法可使烧结余热回收系统的效率提高4%~11%.     

文山州近10年水资源利用效率评价SLC-PP模型及应用

为科学、客观地评价区域水资源利用效率,提出足球联赛竞争(SLC)-投影寻踪(PP)水资源利用效率评价模型,以文山州2006—2015年水资源利用效率评价为例进行实例分析。通过6个典型高维测试函数对SLC算法进行验证,并将仿真结果与教学优化(TLBO)算法、灰狼优化(GWO)算法、差分进化(DE)算法、混合蛙跳算法(SFLA)、粒子群优化(PSO)算法和帝国竞争算法(ICA)的寻优结果进行比较。从综合、工业、农业、生活和生态环境用水5个方面选取23个指标构建水资源利用效率评价指标体系,应用SLC-PP模型,并基于投影系列均值z及标准差σ构造低水平、较低水平、中等水平、较高水平和高水平5个等级的水资源利用效率评价标准对实例进行评价,并分析近10年的水资源利用效率变化趋势。结果表明:(a)无论是单峰还是多峰函数,SLC算法寻优精度优于TLBO和GWO算法,远优于DE、SFLA、PSO和ICA算法,具有寻优精度高、收敛速度快、极值寻优能力强以及收敛稳定性与可靠性好等特点。(b)SLC-PP模型对实例水资源利用效率评价结果均为:2006—2007年处于低水平,2008—2012年处于中等水平,2013—2015年处于较高水平,水资源利用效率随时间呈提升趋势,且提升趋势显著。     

具有周期性双层优化结构的无人机集群航路规划模型

 针对多种威胁条件下的无人机集群航路规划问题,提出了集群控制方法和周期性双层优化算法。以定点抵达任务为背景,将d-范数、冲击函数与反曲函数结合起来,构建了能够实现雷诺兹准则的集群动态控制模型,并采用设计出的周期性双层优化算法求解中心无人机的航路规划问题。通过仿真算例,验证了该模型的实效性和优化算法的可行性,与遗传算法-人工势场混合算法相比,周期性双层优化算法求解效率更高且优化效果更好。     

无人机燃料电池混合动力系统人工神经网络控制策略

目前,全球有200多项在研电推进飞机项目,包含传统固定翼飞机改造、新构型设计、全电推进系统和混合电推进等。近年来,电推进飞机的发展方向可分为纯电动固定翼、电动垂直起降和混合电推进3类。本文针对某小型无人机燃料电池和锂电池组成的混合动力系统,建立了由质子交换膜燃料电池混合动力系统、6自由度飞行器模型和基于神经网络控制器组成的整个系统仿真模型。为了满足无人机不同飞行阶段的电力需求,控制器控制电池电流和充放电速率。在燃料电池作为无人机主要动力源的情况下,对混合动力系统的性能进行验证和评估。对人工神经网络控制器和模糊逻辑控制器性能进行了比较,结果表明,人工神经网络控制器的性能明显提高,增强了无人机混合动力系统的整体稳定性。人工神经网络控制器在效率和油耗方面比模糊逻辑控制器略有提高,约为1%。这说明在这类系统中,所设计的神经网络控制器比经典控制器具有更强的鲁棒性,更好的响应能力、可靠性,可满足无人机燃料电池混合动力系统运行在最优水平和最优效率上。     

侦察/打击一体化无人机对地攻击控制系统设计

自动攻击系统是侦察/打击一体化无人机控制体系的一个关键技术。基于空地导弹模式,设计了无人机自动攻击系统的结构配置,和传统的耦合器结构形式不同,该配置结构直接将火控系统和飞控系统联系起来,简化了综合控制系统的结构。仿真结果表明,用该系统实行无人机对地自动攻击可获得良好的性能。     

无人机飞行模拟仿真平台设计

为提高飞行控制算法的研发效率,降低研发成本,基于数字孪生技术设计一个无人机硬件在环飞行模拟仿真平台。从几何、物理和行为三方面研究无人机数字模型构建方法,将物理实体以数字化方式呈现。设计一种多元融合场景建模法,依据属性相似归一原则进行建筑物划分,编制建模规则,研究曲面数量优化方法,在UE4（Unreal Engine 4）中整合建筑物模型和高程图,创建真实地形地貌的三维可视化飞行场景。以四旋翼无人机F450为例,与飞行试验的对比结果表明,该平台满足了飞行模拟的实时性和稳定性要求,跟踪曲线误差小于2%,对后续控制算法优化和复杂应用场景试飞具有重要的应用价值。     

航空作战平台定向天线通信网络构型效能评估

为解决航空平台定向天线通信中网络构型效能评估的问题,针对作战平台对通信网络需求的特殊性,建立了航空作战平台定向天线通信网络构型的效能评估模型.该模型首先给出了网络构型的定义,分析了网络构型对网络性能的影响,提出了网络传输速率、传输时延、网络健壮性、隐身性和特殊链路需求等效能评价指标体系；然后对体系指标进行逐一分析,给出了相应的量化计算公式.最后使用该模型对给定的一个评估实例进行了仿真评估.实验表明该模型对作战平台机载定向天线通信网络构型的效能有效、可行.     

基于支持向量机与移动Agent的入侵检测系统模型

目前要发展新的入侵检测系统必须解决检测准确性、高效性的问题,同时要考虑分布式智能化的检测方法.提出一种采用基于支持向量机与移动Agent技术的入侵检测系统模型,利用支持向量机对小样本、高维非线性数据良好的分类性能,将其作为检测工具;利用移动Agent的智能性、移动性,在网络节点间进行迁移检测入侵.给出了相应的模型结构.