基于UML的电子支援下截击空战建模与仿真

针对未来空战中新的作战样式和作战对象,研究了电子支援下截击空战仿真的关键问题。以歼击机、无人机和电子战飞机组成的空中联合编队为主要研究对象。采用面向对象建模技术,利用UML的用例图、类图研究了截击空战的静态功能结构,通过序列图、活动图建立了截击空战的交互模型和活动转换模型,系统地描述了作战流程,重点突出了电子对抗建模,最后实现了截击空战仿真系统。仿真实验证明：该系统能为航空电子对抗系统作战效能评估提供实验平台。     

三维编队飞行模型建立及自适应鲁棒控制

以张量分析为工具建立无人机编队飞行相对运动模型,用飞行中外界干扰的估计值构造系统能量函数,根据Lyapunov稳定判据,提出一种无人机编队飞行队形保持的自适应鲁棒控制律。研究表明：无人机编队飞行张量模型具有广泛的适用性;为无人机编队飞行深层问题研究、克服标架奇点引起的计算障碍等提供了新途径;提出的控制律简单,有效。     

面向冲突化解的双线交汇区段列车编队双层优化模型

针对虚拟编组列车在双线交汇区段上面临的冲突与通过效率问题,提出了多种速度组编协调策略。将列车汇入时间、次序、编队组合和速度序列决策集成在双层优化模型中,上层模型优化通过效率,下层模型提高编队质量;设计双层嵌套粒子群算法,将汇入时间作为双层模型的中间交互变量,使列车群能根据环境需求收敛于不同队形。仿真结果表明,加入协调速度优化可以提高组编过程效率,双层编队模型可以在确保编队结构稳定性和均衡性的同时提高既有线路通过率。     

基于全局优化的无人机编队协同攻击航路规划模型

为使无人机编队协同攻击航路从总体上达到最优,引入一种全局优化方法,分析了该方法在无人机编队协同攻击航路规划中的应用,建立了无人机编队的协同攻击航路规划模型,并对该模型的求解进行了分析,给出了求解的全过程。应用该模型对无人机编队协同航路进行了仿真研究,仿真结果表明,基于全局优化方法建立的模型可以满足约束条件下的航路规划要求,具有较强的工程实用性。     

车辆与无人机混合编队的路径优化问题模型构建

为研究无人机与传统车辆配送融合的混合编队问题,即车辆与无人机混合编队路径优化问题（vehicle drone routing problem,VDRP）,梳理了近年来国内外针对无人机与车辆配送路径优化的相关数学模型构建方法,据此提出在传统旅行商模型（traveling salesman problem,TSP）和车辆路径模型（vehicle routing problem,VRP）基础上,结合无人机工作特点,考虑各模型研究中的网络结构以及约束条件,构建了基于TSP的车辆 无人机扩展路径模型（TSP D）和基于VRP的车辆 无人机扩展路径模型（VRP D）。在数学模型中考虑多架无人机同时取货、送货情况下可能附加的约束。与传统TSP和VRP模型相比,无人机融入配送路径优化问题之后其网络更具复杂性,进行模型构建时除要考虑传统的车辆路径约束、车辆时间约束外,还要考虑无人机路径约束、无人机时间约束,特别是要增加车辆与无人机在路径节点和时间协调的协同约束。鉴于该模型的复杂性,采用LINGO软件和一系列小规模算例对模型进行了测算。结果表明:车辆与无人机混合编队的配送模式比传统采用车辆单一配送模式在节约配送成本上具有一定的优势。通过总结现有的研究,提出了VDRP未来主要的研究方向包括,更现实模型的构建、精确算法和启发式算法的设计、测试算例数据源的构造。     

基于形状因子的辐射地板传热量计算等效热阻模型

对辐射地板传热过程进行分析,提出了基于形状因子的辐射地板传热量计算等效热阻模型.为了验证简化模型的合理性,采用数值模拟计算结果进行验证,并与标准手册中采用的简化模型计算结果进行对比分析.结果表明,当管间距变化范围为50~250mm,换热管上端填充层厚度变化范围为25~65mm及热水平均温度变化范围为25~45℃时,ISO标准幂函数计算模型、ASHRAE手册平面肋片模型及地暖设计手册等效热阻模型计算结果与数值模拟计算结果相对误差均较大,最大分别为20.2%,30.4%和22.8%,而本文提出的基于形状因子的等效热阻模型计算结果与数值模拟计算结果相对误差较小,最大不超过3%;当管间距变化范围为50~200mm,换热管上端填充层厚度变化范围为15~55mm及冷水平均温度变化范围为10~20℃时,ISO标准幂函数计算模型、ASHRAE手册平面肋片模型及地暖设计手册等效热阻模型计算结果与数值模拟计算结果相对误差也均较大,最大分别为80.1%,17.7%和16.8%,而本文提出的基于形状因子的等效热阻模型计算结果与数值模拟计算结果相对误差较小,最大不超过2%.     

基于NSGA-II优化的智能制造系统风险因子评价模型

目的 为有效评估智能制造系统中的潜在风险,提升风险管理的精准度与效率,提出基于非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II）优化的智能制造系统风险因子评价模型。方法 遵循完整性、可操作性、可比性等原则建立智能制造系统风险因子评价模型;对初建的评价指标体系实施约简,以提高评价效率;采用核心指标数据作为优化神经网络的输入源,通过集成带精英策略的NSGA-II,对神经网络深度优化;通过设定最小化训练数据的均方误差以增强拟合能力,并最小化权值平方和以促进模型泛化性能;利用经过NSGA-II优化后的神经网络,实现智能制造系统中风险因子精准、高效评价。结果 在6种智能制造企业的风险评价中,评价对数损失均低于0.1,显示了该方法的有效性。结论 该方法能快速响应智能制造企业的风险变化,为决策者提供及时且准确的风险评估结果,不仅提高了风险评价的精准度和效率,还具有一定的实用价值,有助于智能制造企业更好地进行风险管理。     

平面线夹杂的工程计算新模型及应力强度因子计算

使用材料力学的直杆和梁的变形假定,对平面线夹杂问题提出一种新的工程计算模型。通过使用集中力作用的Ｋｅｌｖｉｎ基本解,最后使问题归为解一组非耦合的奇异积方程,此组方程可使用奇异积分方程的数值法求解。文末给出计算夹杂端点应力强度因子的算例,结果令人满意。获得的应力及位移基本解,在使用迭加原理后,有助于分析短纤维复合材料平面问题。     

神经网络模型的动态特征及优化计算理论

项目系统深入地研究了神经网络模型的动态特征及优化计算理论,主要成果包括2个方面：1、建立了若干动态参数范围大、动力学行为更丰富的神经网络新模型,并研究其动态特征,得到了若干易于验证的全新判据,推广和改进了若干早期的工作,这些成果对神经网络的设计和应用有重要指导意义。     

基于模态扩展的变速器箱体振动识别及辐射噪声优化

提出一种基于模态扩展技术的变速器箱体振动识别方法.以某变速器为例,应用有限元方法计算出变速器箱体的模态频率和特征向量,通过试验测得箱体在运行工况下部分点的振动加速度,将振动加速度映射到有限元模型上,得到各阶模态的参与因子,依据模态参与因子与特征向量识别箱体有限元模型中所有节点的振动加速度.研究表明,识别出的加速度值与实测值的最大平均残差为9.7%,基于模态扩展技术的箱体振动识别方法有效.最后根据识别的加速度计算变速器箱体辐射声功率,确定了3个辐射声功率较大的区域并进行优化,优化后的变速器箱体辐射声功率最大下降1.8dB.     

基于STAGE的机载雷达对地面目标探测与跟踪的仿真实现

在对地面目标检测技术研究的基础上,提出了以STAGE为开发平台,建立机载雷达地面目标检测的软件仿真系统辅助机载雷达调试的方法,实现了机载雷达对地面慢动目标检测的软件仿真;详细描述了系统仿真模型的建立和在STAGE中具体实现;分析了系统的性能,并给出了仿真结果。     

二维自适应杂波抑制的准最佳处理方法─多波束旁瓣对消法

将部分自适应处理中的旁瓣对消技术应用于机载预警雷达二维杂波抑制的处理，提出了一种二维多波束旁瓣对消的新方法。通过合适地选取辅助波束，使得该方法不仅具有良好的容差性，而且对高低速目标均具有很好的检测能力。计算机仿真结果表明，用该方法处理器性能可逼近最佳，并且，由于该方法对计算量要求大大降低，使其更具有实用性。     

基于FPGA的多信道全数字高频雷达接收机

基于软件无线电的设计思路,提出了一种多信道全数字高频雷达接收机的设计方案.该方案采用USB2.0接口设计实现雷达系统控制和数据传输任务,并结合Altera公司的CycloneII系列现场可编程门阵列(FPGA)芯片,实现系统同步控制、数字正交解调以及数字下变频.与传统模拟接收机和中频接收机相比,该系统具有硬件结构简单、参数配置灵活方便等特点.系统闭环测试结果验证了方案的正确性及合理性,能够满足工程应用的需求.     

民用飞机噪声合格审定的切入飞行试验方法

 针对民用飞机噪声合格审定中重复多次进行相关飞行试验造成的成本高、耗时长问题,为进一步降低民用飞机噪声合格审定成本、缩短审定周期,基于国际民航组织规定的飞机噪声合格审定等效程序建立原则,通过对飞机起飞和进场的噪声测量试验建立飞机噪声合格审定中的切入飞行程序,从而构建完整的切入飞行试验方法。以某型喷气式飞机为例,概述了10 dB 降区间的确定方法;设计了切入飞行试验方法,对于未来ARJ21-700 的衍生机型及C919 的噪声合格审定具有重要的工程应用价值。     

基于空时两维变换的距离非平稳杂波环境STAP方法

针对机载非正侧视阵雷达的杂波距离依赖性问题,提出一种基于空时两维变换的机载非正侧视阵雷达近程杂波补偿方法.利用杂波导向矢量在空时两维的特殊结构,在补偿主瓣杂波距离依赖性的同时,也能够对旁瓣杂波距离依赖性进行补偿.计算机仿真结果表明,算法能够对杂波距离非平稳性进行补偿,提高空时自适应处理(STAP)的杂波抑制性能.     

机载MIMO雷达空时二维杂波建模及特性分析

为了揭示发射信号正交分集情况下机载MIMO雷达的杂波分布规律及特征,在分析了机载MIMO雷达几何特性的基础上,建立了机载MIMO雷达杂波的空时二维阵元模型,并推导了相应的矢量模型,分析了影响MIMO雷达杂波分布的关键因素。给出了距离模糊情况下杂波协方差矩阵估算方法,分析了机载MIMO雷达的杂波分布特性。仿真结果表明：机载MIMO雷达杂波具有良好的斜对角空时二维分布特性;MIMO雷达杂波谱中杂波基线附近杂波展宽幅度小,更利于慢速目标的检测;相比相控阵雷达,MIMO雷达具有更广的探测视角和更大的系统自由度,使其易于进行杂波抑制。     

基于杂波距离方位谱的机载非正侧MIMO雷达STAP方法

在机载非正侧MIMO雷达系统中,传统统计类空时自适应处理方法难以获得足量的独立同分布训练单元,无法准确估计待测单元杂波特性,杂波抑制性能严重下降。为了减少所需训练单元数,在分析机载非正侧MIMO雷达杂波在距离-方位域上分布的基础上,给出了杂波距离方位谱的概念;然后,利用稀疏恢复方法和距离滤波器估计杂波距离方位谱;根据杂波距离方位谱估计杂波协方差矩阵、构造空时滤波器,滤除杂波、检测目标。由于利用了雷达和载机参数等飞行配置先验信息以及杂波空时耦合关系构造,基于杂波距离方位谱的STAP方法可以在少量训练单元的情况下准确估计杂波协方差矩阵,有效抑制杂波、检测慢速目标,仿真实验证明了方法的有效性。     

飞机动态RCS计算方法的修正与改进

飞机动态雷达散射截面(RCS)的分析能够为飞机隐身设计和测试评估提供重要理论支撑。针对现有动态RCS计算方法只能适用于有限角域的不足,对飞机本体系中雷达方位角的定义进行了修正,扩大了现有方法的适用范围。提出了一种新型的动态RCS计算方法,解决了现有方法中雷达视线角与飞机RCS值无法建立一一映射关系的问题,使用飞机本体坐标系与雷达照射坐标系的欧拉旋转角表征飞机的动态RCS值,相比传统方法具有更高的准确性。最后,仿真验证了当飞机处于机动状态时,新型的动态RCS计算方法得出的结果与现有方法相比有显著差异,其有效提高了动态RCS计算的准确性。     

基于深度学习与支持向量机的低截获概率雷达信号识别

 提出了一种基于栈式自编码器与支持向量机的低截获概率（LPI）雷达信号识别方法。首先,通过Choi-Williams分布,将信号变换到时频域,获取信号的时频图像;其次,使用图像预处理方法对时频图像进行处理,得到便于自编码器处理的图像;再次,使用栈式自编码器从预处理后的时频图像中自动地提取出信号特征;最后,基于提取的信号特征使用支持向量机（SVM）对信号进行分类。本方法使用任意波形发生器（AWG）模拟产生了8类LPI雷达信号,采用栈式自编码器与支持向量机相结合的方法识别信号。仿真实验结果表明,该方法能够在低信噪比和小样本情形下有效识别LPI雷达信号。     

机载火控雷达效能评估系统设计

为了实现机载雷达在不同参数配置、任务场景下的效能评估,基于仿真设计了一种机载火控雷达效能评估系统。制定了评估系统的仿真运行流程,并基于传统ADC模型提出了一种机载火控雷达的模糊综合ADC效能评估模型。最后通过仿真实例验证了评估系统设计的合理性和可信性,证明其可以作为机载火控雷达预研论证、改造升级的重要研究平台。