传感器管理技术研究现状与展望

简述了传感器管理技术研究的总体概况,包括定义、作用、管理对象、结构和功能模型。提出了传感器管理是复杂的动态多目标优化问题,分析了解决该难题的技术研究现状,主要涵盖传感器管理问题建模、优化目标设计、多目标优化、博弈论应用等。从传感器融入体系、传感器网络化集成应用和算法智能化3个方面展望了传感器管理技术发展方向。     

机载传感器多目标优化管理算法研究

提出了一种机载传感器多目标优化管理方法。该方法考虑目标状态估计精度,采用交互多模型滤波算法进行传感器量测信息滤波,进而实时计算传感器目标探测跟踪的信息矩阵。在此基础上,采用多目标优化算法以目标信息矩阵、传感器数量和目标被探测数量为指标进行传感器资源的优化配置,实现机载多传感器资源的有效配置和管理。进行了该传感器多目标优化管理算法的仿真研究。研究结果表明提出的传感器管理算法能够快速、有效地完成传感器资源的合理配置。     

用于目标跟踪的多传感器优化分配方法

在多传感器对多目标的监视环境下 ,传感器对目标的优化分配是传感器管理的重要研究内容。本文采用目标跟踪过程中信息增益最大的优化准则 ,探讨了多传感器对多目标的优化分配问题 ,并对优化分配算法进行了实验仿真验证     

基于实值粒子群优化的STSS系统传感器管理算法研究

针对STSS系统中段弹道目标传感器管理问题,通过分析中段目标跟踪的影响因素,提出了一种新的优化目标函数.并在分析基于二进制粒子群优化的传感器管理算法缺点的基础上,通过对粒子的降维处理和位置矢量更新式的改进,提出了一种基于实值粒子群优化的传感器管理算法.最后,根据中段弹道目标跟踪典型场景下的仿真实验分析,给出了目标函数加权系数的优选方案,并比较了几种方法的性能.仿真实验表明,所提优化目标函数能有效进行多传感器的管理调度,且基于实值粒子群优化的传感器管理算法是一种更加高效的方法.     

IMMKF中基于交叉熵的传感器管理算法

由于多传感器系统的广泛应用,有关多传感器管理技术的研究也得到了广泛重视。在IMMKF系统中,基于交叉熵不确定性的多传感器对多目标检测跟踪算法是重点研究的问题。通过计算传感器对目标的交叉熵的不确定性,获得每个传感器对每个目标最大的信息量,以此作为代价函数,进行多传感器对多目标的优化分配。仿真结果表明,该算法的跟踪效果较好。     

面向任务的多传感器资源预分配建模与求解

多传感器管理是对一组传感器或测量设备进行自动或半自动控制的一种处理过程,它实现了整体性能的优化和资源的有效利用。首先提出了面向任务的多传感器资源预先分配问题。为了解决这一问题,考虑目标优先级函数与传感器对目标的效能函数,建立了多传感器资源预分配数学模型,将目标检测、目标跟踪与目标识别三种任务下的预分配统一到一个框架下;然后利用改进匈牙利算法结合三种任务下的目标函数进行了求解。最后通过仿真验证了模型的可行性与求解方法的快速准确性。     

考虑盲区的多移动传感器地面目标检测跟踪调度方法

针对地面目标检测跟踪任务以多移动传感器系统为调度对象，提出一种考虑盲区的传感器调度方法。首先，建立了目标检测模型，基于贝叶斯风险理论给出了目标检测损失的计算方法以评估检测性能。然后，考虑多普勒盲区和视野盲区的影响，建立了目标跟踪模型，并给出了基于盲区信息辅助的目标跟踪算法以应对盲区出现时目标状态估计问题。最后，建立了传感器优化调度模型，结合检测损失、跟踪精度、传感器能耗等因素建立了目标优化函数。仿真结果表明，所提调度方法能够有效解决多移动传感器协同调度问题，所得的最优调度方案可在兼顾检测性能、跟踪性能和控制能耗的同时，使整体作战收益达到最佳。     

基于模糊优选的多目标优化遗传算法

综述了多目标优化的传统方法,介绍了多目标优化的遗传算法解决策略,建立了基于模糊优选技术的多目标优化遗传算法模型．对用模糊优选理论解决多目标优化问题的有效性进行了证明．通过算例证明了理论体系的正确性和工程应用的实用性．     

基于博弈论的多传感器交叉提示算法

针对传感器交叉提示技术在目标探测中的应用问题展开研究,首先介绍多传感器交叉提示技术基本理论,建立了具有社区性的传感器网络模型和基于多Agent技术的分布式传感器管理结构,分析了传感器交叉提示发生的条件和类型,其次提出了传感器网络效能评价函数,最后设计了基于博弈论的多传感器交叉提示算法。仿真结果表明,提出的多传感器交叉提示模型符合实际作战场景,能够生成传感器联盟方案对目标检测和跟踪,并进行目标交接,与拍卖算法和人工蜂群算法相比,博弈论算法求解质量较高,收敛速度明显提高,更适用于作战态势较紧急的情形。     

复杂环境下多探测传感器协同定位优化布站建模仿真研究

针对复杂环境下多探测传感器网络难以准确协同定位的问题,提出了一种多传感器协同定位优化布站方法。基于后验克拉美罗下界构建了目标定位精度几何稀释因子评价指标,考虑复杂外界环境,分析了起伏地形、杂波干扰和光照对传感器探测定位能力的影响。建立了多传感器协同定位优化布站模型,并采用智能优化算法进行快速求解。仿真实验结果表明：所提方法能够有效提高多探测传感器网络的协同定位能力,对多传感器协同优化布站具有指导意义。     

多目标优化在图像处理中的应用综述

基于多目标优化理论对图像处理优化技术展开研究,首先分析了图像处理优化技术的研究现状,并指出了存在的问题;然后初步建立了图像处理的多目标优化模型,并给出了图像处理优化的系统流程;接着分析了图像处理优化的关键问题,包括建立优化的数学模型、确定优化的目标、选择最佳的优化算法、以及算法参数的最优设计等;最后讨论了图像处理优化技术的进一步研究方向.     

基于进化计算的多目标鲁棒优化方法

工程应用中求解多目标优化问题时,所求的解既要具有较高的质量,又要满足指定的鲁棒性要求.对已有的多目标优化解的鲁棒性度量方法进行了分析,基于用户提出的严格鲁棒性要求,给出了一种严格鲁棒性度量方法并建立了求多目标鲁棒Pareto最优解的数学模型.模型归结为一个嵌套的双重优化过程,外层优化过程用于搜索高质量的解,内层优化过程用于测量候选解的鲁棒性度量指标.以进化计算作为搜索引擎,给出了实施模型的算法,仿真结果表明了方法是有效的.     

路网车流径路的满意优化

确定车流径路是铁路行车组织中的一项重要内容，其选择的优劣直接影响了区域铁路网的运输效率和经济效益。本文应用基于满意度原理的多目标优化方法，针对一般车流径路问题求解中追求目标最优的难度和不足，改进了在一定运输需求条件下对路网上双向、空重车流径路同时进行优化的多目标满意优化模型，并通过建立独立满意度和综合满意度来衡量优化解的品质。实例分析表明，对于实际的车流径路问题，满意优化方法比传统的最优化理论方法更适用和更有效。     

基于多目标优化的传感器网络任务分配模型

由于网络节点资源受限,节点任务分配对传感器网络性能和网络服务质量影响很大.本文以优化系统时延、能量消耗及网络均衡度为目标,建立了基于多目标优化的传感器网络任务分配模型.同时为了有效协调多目标间的关系,采用目标协调优化方法构造目标函数.利用关键路径法解决通信路径选择,给出了基于遗传算法的最佳任务分配方案,进而最大限度地提高了传感器网络效率.最后,仿真结果表明了该模型和算法是合理的和有效的.     

武器装备体系组合规划的高维多目标优化决策

针对武器装备体系组合规划问题中存在多类相互冲突的高维多目标问题(目标数 ≥ 5),提出了一种三阶段的集成优化决策方法. 首先运用目的规划技术将高维多目标问题转换为一般多目标优化模型(目标数 ≤ 3); 然后提出一种多目标差分进化算法,用于搜索属于决策者关心区间的非劣解集; 最后提出基于预测优化的理想点算法,可生成精确满足决策者偏好的最佳折衷解. 通过某侦察装备体系组合规划示例,证明了各算法模块的优势和该方法的整体有效性,可为武器装备发展和顶层规划提供决策支持.     

武器装备体系优化方法研究进展

武器装备体系优化是充分发挥体系效能、提高体系作战能力的重要途径。首先,论述了武器装备体系和体系优化的概念;然后,分析了当前7种主要体系优化方法--三层综合优化法、探索性方法、可执行模型法、对抗仿真优化法、多层次多阶段方法、多目标协同优化方法和数学规划法,比较各种方法的适用范围、选用模型的类型、模型关键要素、优点和不足等。最后,提出武器装备体系优化亟待解决的4个问题,为武器装备体系优化的进一步研究提供支持。     

SET COVERING-BASED TOPSIS METHOD FOR SLOVING SUP-T EQUATION CONSTRAINED MULTI-OBJECTIVE OPTIMIZATION PROBLEMS

This paper considers solving a multi-objective optimization problem with sup-r equation constraints.A set covering-based technique for order of preference by similarity to the ideal solution is proposed for solving such a problem.It is shown that a compromise solution of the sup-r equation constrained multi-objective optimization problem can be obtained by solving an associated set covering problem.A surrogate heuristic is then applied to solve the resulting optimization problem.Numerical experiments on solving randomly generated multi-objective optimization problems with sup-T equation constraints are included.Our computational results confirm the efficiency of the proposed method and show its potential for solving large scale sup-T equation constrained multi-objective optimization problems.     

连续体结构的模糊多目标拓扑优化设计方法研究

提出了连续体结构静力学和动力学多目标拓扑优化设计的模糊-目标规划方法。该方法利用目标规划方法将多目标优化问题转化为等效的单目标问题,并用模糊集理论中的非线性隶属函数来体现目标规划方法中目标函数期望值所具有的模糊性和不确定性。以结构静力学的刚度和动力学的特征值作为优化的两个目标函数,提出并建立了连续体结构拓扑优化设计的多目标优化模型。用移动渐进线方法(MMA)求解单目标优化问题,用序列线性规划方法(SLP)求解模糊-目标混合规划问题。通过典型的求解算例验证了所研究方法的有效性。     

前景理论下的末端物流干扰管理方法研究

针对末端物流配送过程中可能出现的配送时间窗更改、送货地址变化等动态扰动问题,提出了基于前景理论的价值函数度量策略和基于量子理论的多目标优化求解方法.首先,对末端物流干扰管理问题进行了描述;然后,为度量用户对货物期待的心理感知度,建立了末端物流配送干扰管理模型,并设计了基于前景理论的价值函数曲线和扰动度量策略;在此基础上,为优化干扰管理模型和寻求用户满意度、配送成本以及配送效率等多目标优化问题的较优解,提出了一种融入量子理论的改进细菌觅食方法;最后,将所提出的方法与已经存在的经典算法进行比较,验证了该方法的可行性和有效性.