Further results on limitations of sampled-data feedback

To control continuous-time uncertain dynamical systems with sampled data-feedback is prevalent today,but the sampling rate is usually not allowed to be arbitrarily fast due to various physical and/or computational constrains.In this paper,the authors examine the limitations of sampled-data feedback control for a class of uncertain systems in continuous-time,with sampling rate not necessary fast enough and with the unknown system structure confined to a set of functions with both linear and nonlinear growth.The limitations of the sampled-data feedback control for the uncertain systems are established quantitatively,which extends the existing related results in the literature.     

三维微波成像中基于对比源反演的扩展方法

采用基于非线性对比源反演算法的成像方法来重建放置在微波暗室内的三维电介质目标。在成像方法中采用正则化方法和频率跳变(frequency hopping, FH)方法等扩展手段。三维实测微波数据的实验设置是多频率、多收发分置的。三维实测微波数据的重建结果验证了基于对比源反演算法的扩展成像方法在三维微波成像中应用的可行性和精确性,是一种有应用前景的解决三维微波成像问题的处理方法。     

云计算环境中SBS应用动态资源分配方法

建立了一个SBS（基于服务的系统,service based system）应用端到端性能评价模型,并在该模型的基础上提出了SBS应用动态资源分配方法,该方法通过将静态的初始资源分配和动态的资源分配方案调整相结合,能够适应用户访问行为的动态变化,保证SBS应用端到端性能. 在SBS应用动态资源分配问题求解中,提出了服务吞吐量约束确定算法并在此基础上 给出了SBS应用动态资源分配算法,该算法根据SBS应用吞吐量约束确定服务资源需求量并在此基础上通过起始服务 到服务间的转移时间计算服务的资源分配时刻,从而能够在保证SBS应用端到端性能约束的同时提高资源利用率. 实验验证了所提出的基于SBS应用端到端性能评价模型的动态资源分配方法的有效性.     

嫦娥二号平动点间转移轨道方案研究

针对我国嫦娥二号卫星拓展任务需求,研究了卫星由日地L2点向L1点的转移轨道方案。基于卫星真实星历,考虑各种摄动因素,借助不变流形理论和微分修正方法,设计了嫦娥二号在日地平动点L1和L2之间的转移轨道,提出了便于理解和工程应用的平动点间直接转移方式,研究了真实力模型下平动点Lissajous轨道的不变流形转移方式,对比了两种转移方式的出发速度增量、转移时间与出发时刻的关系。研究表明,嫦娥二号可以通过直接转移方式或者借助不变流形进入日地L1点Lissajous轨道,直接转移方式下有42天出发机会,基于不变流形方式下最短转移时间为210天,对应速度增量5.776 m/s,最小速度增量可达0.024 m/s。研究结果可直接应用于我国嫦娥二号拓展任务的轨道设计与控制,并为我国后续平动点等深空探测任务提供有益借鉴.     

基于NDO的飞机轨迹跟踪抗干扰控制律设计

针对飞机纵向欠驱动耦合动力学模型设计鲁棒轨迹跟踪滑模控制律。首先,通过引入虚拟状态变量进行状态变换实现模型控制解耦。其次,考虑由系统建模误差和大气干扰组成的复合不确定性,设计非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer, NDO)进行观测补偿。然后,建立飞机极短距起降中攻角变化轨迹曲线,设计滑模控制律实现对虚拟状态变量和攻角轨迹指令的稳定跟踪。仿真结果表明,NDO可以实现对系统不确定性的精确观测和补偿,滑模控制律具有对系统建模误差和大气风切变的鲁棒性和抗干扰性。     

基于压缩感知测量值的扩展目标检测

针对宽带雷达扩展目标检测这一问题,提出了一种在复高斯白噪声背景下基于压缩感知(compressed sensing, CS)测量值的检测新方法。新方法将CS理论引入到宽带雷达扩展目标检测领域,首先通过构造sinc基来稀疏表示扩展目标的一维距离像(high resolution range profile, HRRP),再由复杂的近似消息传递(complex approximate message passing, CAMP) 算法从被复高斯白噪声污染的CS测量值中得到HRRP由sinc基线性表示的相关系数,最后由基于l-0范数的检测器实现扩展目标检测,同时经过推导得到虚警概率和检测概率。基于实测宽带雷达回波数据的实验结果表明,所构造的sinc基可以较好地稀疏表示扩展目标的HRRP;和传统的检测器相比,所提出的新方法可以更好地实现扩展目标检测。     

基于交互式多模型算法跟踪临近空间目标

由于目前机动目标模型越来越向模块化、并行计算的方向发展,对目前算法计算效率提出了更高的要求。对于临近空间超声速机动目标一般采用多种机动模型跟踪,单一模型已经很难满足高精度跟踪的需要。因此需要使用基于多种模型进行交叉耦合的交互式多模型（interacting multiple model, IMM）算法,这种算法特点与临近空间目标高速、高机动特性相适应。同时考虑到扩展卡尔曼滤波 (extended Kalman filter, EKF) 算法对强非线性对象滤波效果不好, 无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter, UKF)算法对于此类问题,可以很好地加以解决。仿真对比试验表明,交互式多模型〖CD*2〗无迹卡尔曼滤波(interacting multiple model unscented Kalman filter, IMM UKF)算法优于单一模型EKF算法。     

调制型捷联惯导系统可观测性分析及在线标定技术研究

针对调制型捷联惯导系统（modulated strapdown inertial navigation system, MSINS）,提出了惯性组件（inertial navigation unit, IMU）的在线标定路径设计原则。首先根据IMU输出误差模型建立了系统误差模型,而后利用该模型,分析了载体无加速运动且转台静止情况下的可观测性,分析结果表明该状态下有一半状态量不可观测;针对该现象,对系统模型进行了能观测性分解,通过分解结果观察无法估计的状态量,并且得到了分解后系统的可观测性矩阵,在此基础上,推导了满足该矩阵满秩的IMU运动原则,由此归纳出IMU在线标定路径设计原则;最后,利用仿真试验验证了该方法的正确性,半实物仿真试验验证了该方法的工程适用性。     

决策要素动态变化的群体决策偏好演化过程

研究交互式动态群体决策偏好收敛自适应过程的内在机制和规律,发现和控制影响群体一致度和偏好收敛时间的关键因素,以改善群体决策时间绩效. 应用计算实验方法,基于Deffuant有界自信假设的妥协策略,在微观层面上构建偏好演化动力 学模型,模型符合群体决策共识过程原则要求;在模型基础上观察分析个体属性特征对一致性绩效、收敛时间绩效的作用. 论文在决策成员社会惰性、空间位置、决策偏好动态变化的决策情景中,研究决策者社会惰性对群体决策偏好收敛时间的影 响. 建立了动态群体决策的概念框架,分别针对惰性不变的偏好演化模型和惰性变化的偏好演化模型设计了两个计算实验. 实验1：比较不同社会惰性水平p^*和不同选择半径r组合下,决策偏好时间T_c的变化. 实验2：比较不同惰性 递增速率v和不同惰性递增上限ps组合下,决策偏好时间T_c的变化. 研究发现：1）社会惰性越大,对 偏好收敛的阻滞效应越显著;2） r越小,T_c随着p*递增的趋势更强;3）当扩大决策成员交互对象的 选择范围,T_c的波动减小,群体达成共识的时间更稳定;4）当社会惰性值随休眠持续期在一定范围内线性 递增时,T_c递增存在一个分界值.     

地空导弹杀伤区数值化模型研究

针对杀伤区在地空导弹射击指挥中的快速应用问题, 提出了一种杀伤区数值化建模技术. 采用最小二乘法对零航路捷径垂直杀伤区边界数据点进行分段曲线拟合, 获得垂直杀伤区拟合数学模型. 然后用分段线性插值技术对拟合杀伤区进行处理, 用折线函数对拟合曲线进行分段逼近, 获得用封闭形表示的垂直杀伤区数值模型. 根据零航路捷径的垂直杀伤区数值模型, 设计了一种快速生成不同航路捷径上垂直杀伤区数值模型的算法. 最后, 对与杀伤区有关的目标射击诸元参数的计算问题进行了探讨, 给出了发射区远、近界等参数的计算模型. 通过仿真实例分析表明, 构建的模型和算法合理有效, 对地空导弹指挥控制系统的研制具有较大的应用价值.