航天复杂产品系统智能优化协调方法及其应用

复杂产品系统优化协调方法在航天系统工程理论研究和工程应用中具有重要的研究价值和意义。 分析了航天复杂产品系统的特点和优化协调的目的,按照总体、子系统的层次构成关系,建立了航天复杂产品系 统优化协调的数学模型。研究了智能优化算法,分析了复杂产品系统协调过程与智能优化算法的相似性,在此基 础上提出了复杂产品系统智能优化协调方法。通过粒子群算法求解资源分配问题的应用算例,证明了智能优化 协调方法的有效性。     

基于云协同的网络集群反隐身火控系统设计

针对反隐身作战需求,讨论了云计算及其军事应用,提出了“战术云”概念;基于“战术云”提出了一种 云协同网络集群反隐身火控攻击引导技术,分析了其火控工作原理,设计了其系统结构和功能组成,给出了其体 系架构,描述了其工作过程,并归纳总结出该新型火控系统的４ 项关键技术,即云协同探测、云战术决策、云无源 火控、云网络制导,为新一代火控攻击引导系统研制提供了参考,具有很强的工程应用前景。     

天波超视距雷达探测弹道目标关键因素与技术研究

对于主动段弹道目标的监视预警,国外主要是依靠天基预警系统,但其造价昂贵、建设周期长、不便 维护,不符合我国实际情况。为解决此问题,可利用现有天波超视距雷达进行弹道目标的监视预警。从分析弹道 目标主动段高频雷达特性与对目标检测性能的影响入手,提出了影响天波雷达检测弹道目标时机的天线极化选 择、频率选择、尾焰回波凝聚等关键因素,并指出相应的关键技术及解决方案,最后给出了相关问题的一些结论。     

基于NSCT和ICA的红外和可见光图像融合方法

针对基于非下采样轮廓波变换（ｎｏｎ ｓｕｂｓａｍｐｌｅｄｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍ,ＮＳＣＴ）的红外和可见光图像 融合存在的目标信息不明确、融合图像对比度较低的问题,提出了ＮＳＣＴ 和独立分量分析（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｃｏｍｐｏ ｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ,ＩＣＡ）的红外和可见光图像融合方法。首先采用ＮＳＣＴ 对红外和可见光图像进行多尺度、多方向分 解,然后对分解后的红外和可见光图像的低通子带系数采用基于ＩＣＡ 的图像融合方法,得到低通融合图像。再使 用以邻域系数差和信息熵为标准的带通图像融合规则对带通子带系数进行融合,得到带通融合图像。最后对低 通融合图像和带通融合图像进行ＮＳＣＴ 的逆变换,从而得到最终的融合图像。仿真实验验证了本文方法的有 效性。     

含时变时延的卫星编队姿态协同自适应滑模L2 增益控制

针对带有时变通信时延和输入时延的卫星编队飞行姿态协同控制问题,考虑卫星转动惯量参数不确 定性及干扰,提出了一种自适应滑模犔２ 增益控制算法。该方法首先利用自适应参数辨识技术对由转动惯量参数 不确定给系统带来的扰动上界进行估计,进而设计了含时变时延信息的滑模自适应控制器,构造Ｌｙａｐｕｎｏｖ Ｋｒａ ｓｏｖｓｋｉｉ函数,从理论上证明了闭环系统在该控制器作用下可以协同达到渐进稳定。在此基础上,进一步考虑存在 外部干扰的影响,定义包括外部干扰与自适应参数估计误差在内的广义干扰,设计了对广义干扰具有犔２ 增益抑 制作用且含时变时延信息的姿态协同控制器。最后,仿真结果表明了所提出的控制器的可行性、有效性。     

基于欠采样的脉冲UWB通信窄带干扰消除技术

针对窄带干扰（ｎａｒｒｏｗｂａｎｄｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ,ＮＢＩ）的存在会对脉冲超宽带（ｕｌｔｒａ ｗｉｄｅｂａｎｄ,ＵＷＢ）通信 系统性能带来严重的影响。提出了一种基于欠采样的低复杂度ＮＢＩ检测与消除方案,以消除ＮＢＩ为目标,论证了 欠采样下ＮＢＩ检测与消除的可行性。通过傅里叶分析,指出ＮＢＩ在欠采样信号的快速傅里叶变换域中具有稀疏 性和易辨别的特点,并根据这些特征实现了对ＮＢＩ子空间的估计。依据ＮＢＩ子空间,设计了ＮＢＩ信号的正交投 影矩阵,在时域实现了对ＮＢＩ的消除。仿真结果表明,在可接受的ＵＷＢ 信号功率损失范围内,方案大大提高了 欠采样信号的信号干扰噪声比。     

面向目标的系统的系统建模方法

体系结构是系统的系统（ｓｙｓｔｅｍｏｆｓｙｓｔｅｍｓ,ＳｏＳ）构成的基础,是系统可靠运行和演进的依据。传统 的ＳｏＳ体系结构设计方法包括面向过程的结构化设计方法和面向对象方法等。它们均缺乏对ＳｏＳ中各利益相关 者的目的、意图和行为等的描述与表达。建立了用户需求符号（ｕｓｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｎｏｔａｔｉｏｎ,ＵＲＮ）这一目标建模 语言与美国国防部体系结构框架元模型间的对应关系。基于元模型,提出了ＳｏＳ目标建模的过程与思路,并以搜 索救援为例阐明了所提出的过程与思路。     

基于双领航者的多AUV协同导航系统可观测性分析

针对双领航自主水下机器人（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｖｅｈｉｃｌｅ,ＡＵＶ）协同导航系统编队设计对系统 可观测性的要求,采用非线性系统李导数可观测性分析方法以及矩阵条件数分析理论对基于相对距离量测的双 领航者协同导航方法的可观测性进行了定性和定量分析,得出了系统可观测性大小取决于主从ＡＵＶ 间的距离向 量以及从ＡＵＶ 速度向量之间的相互关系。针对从ＡＵＶ 处于运动、静止两种状态,分别采用扩展卡尔曼滤波技 术对双领航者协同导航算法进行了不同航迹条件下的仿真,对系统的可观测性条件进行了验证。     

基于序值与拥挤度的拟态物理学多目标算法

根据约束多目标优化问题的特点,在拟态物理学优化(aritificial physics optimization, APO)算法的基础上,将无约束多目标APO(multi objective APO, MOAPO)算法引入到约束多目标优化领域中。提出约束违反度的判断准则,并采取一种更为有效的约束处理技术,从而构造出一种解决约束多目标优化问题的基于序值与拥挤度的拟态物理学多目标优化(improved constrained rank multi objective aritificial physics optimization, ICRMOAPO)算法。在随机搜索过程中动态调整引力因子与惯性权重,增强了非劣解集的多样性。实验结果说明了该算法的有效性,通过与序值约束多目标APO(constrained rank multi objective APO, CRMOAPO)算法、非支配排序遗传(non dominated sorting genetic algorithm, NSGA)算法、多目标遗传(multi objective genetic algorithm, MOGA)算法的对比实验,表明了该算法具有较好的分布性能,为约束多目标优化问题的求解提供了一种新的思路与方法。