高空高速飞行器侧向机动制导律研究

提出了一种面向高空高速飞行器的侧向机动能量较优制导律.首先建立了飞行器侧向机动模型,推导了侧向机动能量最优制导律,并进一步得出侧向机动制导律能量最优条件下的初始航向角限定区间;同时证明了CNG(Circular-Navigation-Guidance Law)是初始航向角取该区间内特定值时的能量最优制导律,然后基于CNG基本思想,设计了一种针对大范围初始航向角下的侧向机动能量较优制导律.飞行器作侧向机动时,在限定区间内,能耗最优;在限定区间外,能耗次优.理论分析和仿真实验表明所设计制导律在保证能耗较优的同时还具有位置和角度误差小、稳定性好等优点.     

基于DSP的多目标航迹模拟

研究了一种通过载机飞行实现多目标航迹模拟的系统,将多目标运行参数传给雷达.利用GPS接收机测得的载机位置信息,通过航迹模拟模型,实时模拟多个目标的运行状态及计算位置、速度和多普勒频率等参数.使用DSP芯片和优化算法完成信号的实时处理.实验结果表明,目标位置误差小于1 m,速度误差小于2 m/s,计算时间小于50μs,满足了准确性与实时性的要求.     

基于启发式搜索算法的无人机航迹快速规划

基于无人机导航系统的自身特点,无人机在导航过程中会出现无法精确定位的情况,从而产生定位误差。如果不能及时校正随时间累积的定位误差,会使无人机无法到达预定目的地,从而导致飞行任务失败。为避免这种情况的发生,本文研究了考虑定位误差的无人机航迹快速规划问题。以航迹距离最短为目标,考虑定位误差校正约束与航迹约束,建立了混合整数规划模型。根据深度优先搜索算法与回溯算法的特点,设计了启发式深度优先搜索+回溯算法来求解问题,并在此算法基础上加入模拟退火机制对解的质量进行优化。以某飞行区域的数据为例进行仿真实验,结果表明启发式深度优先搜索+回溯算法可以快速有效地求解考虑定位误差的无人机航迹规划问题。     

改进的舰船维修费案例调整模型

为提高舰船维修费案例的调整效果,遵循着调整知识产生、调整知识约简和调整知识推理的建模过程,提出了一种改进的舰船维修费案例调整模型。在该模型中,采用Policastro的重构方式,利用目标案例的直接和间接相似案例集,产生舰船维修费案例的调整知识;针对调整知识中可能存在冗余、相关性、知识量过于庞大不便于推理等问题,提出了一种既能有效约简调整知识、又能准确衡量调整知识重要度的改进规则约简方法,并给出了具体的实现算法;为提高知识推理的效率,采用具有强泛化能力和出色学习能力的最小二乘支持向量机（least square support vector machine,LSSVM）,构建了舰船维修费案例调整知识推理模型,并基于遗传算法（genetic algorithm,GA）和交叉验证方法,对推理模型的有关参数进行了优化。实例结果表明,与其他案例调整模型相比,所提模型在调整精度上要远远好于其他模型,所提模型是科学、有效的。     

多平台数据融合系统的航迹关联技术

对于多平台数据融合模式下的航迹关联问题,使用了聚类关联的方法进行解决.采用基于地心坐标系的最小二乘方法对航迹数据进行配准,对航迹间的距离使用Hausdorff距离进行衡量.使用了K-均值算法对各平台侦测的航迹进行关联,并将初始聚类中心设定为相距最远的航迹,有效降低了经典K-均值算法过于依赖初始聚类点带来的错误.仿真数据证实,能在目标密度大且航迹存在交错的场景下保持较高的关联正确率,具有较好的可用性.     

一种航迹约束演化新模型及其FMM实现

Fast Marching Method（FMM）是一种基于水平集理论的界面演化跟踪算法,常被应用于求解几何最短路径规划问题。在静态环境信息已知的情况下,FMM比传统的网格搜索算法得到的路径更加光滑。但是,经典FMM对规划路径的方向控制能力弱、缺乏路径曲率调控能力。基于调整Eiknoal方程中的代价函数的策略,采用人工势场方法,提出一种综合代价模型,依此实现一种改进FMM。通过定义对应于时间距离图最陡下降法所得路径的势能函数,采用变分方法分析得到含路径曲率的Euler-Lagrange方程,给出满足路径曲率约束的代价调整策略。实验结果表明该模型和方法是可行和有效的,它能够在满足转弯机动约束条件下实现航迹方向的控制,可用于机器人或无人飞行器的航迹规划。     

基于3DSAS的多约束多航迹协同规划与搜索方法

为解决多航迹规划中的避撞与协同问题,提出一种三维环境下的基于稀疏A*的多航迹协同规划方法。该方法设计了一种规划框架,分别在航迹搜索前与搜索过程中考虑多航迹的协同问题。在航迹搜索过程中,不但结合单条航迹原有的约束条件,同时还进行了航迹间的碰撞检测,并且通过航迹的协同违背量等因素来进行启发式搜索。该方法可以有效处理各类约束条件,简化启发因子,从而获得更好的规划性能。     

基于实测数据的广域三通道SCANSAR-GMTI算法

根据广域三通道扫描模式合成孔径雷达地面动目标检测(scan synthetic aperture radar ground moving target indication, SCANSAR-GMTI)实测数据的分析,提出一种广域三通道SCANSAR-GMTI系统的动目标检测、测速、定位及航迹检测的方法。该方法在保持杂波抑制后两通道的相位特性一致的前提下,采用两路杂波抑制性能整体最优的3多普勒通道变换(3 Doppler transform, 3DT)方法,保证了系统的杂波抑制能力,结合相位干涉原理实现运动目标定位、测速,补偿载机运动带来的场景移动后实现了目标航迹的检测。最后,给出了对三通道实测数据的处理结果,验证了该方法能有效地检测地面慢速运动目标并检测其航迹。     

网络瞄准环境下最优分布式航迹融合算法

利用地域分散的多传感器系统跟踪目标是网络瞄准的主要作战方式。首先结合网络瞄准的作战特点,建立了两种典型的分布式航迹融合结构;然后对网络瞄准环境下传感器量测噪声相关问题展开研究,分别给出了传感器量测噪声相关与不相关情形下的最优分布式航迹融合方法。理论分析和仿真计算表明,这些方法等价于集中式融合算法,可以显著减小由于噪声相关造成的融合性能下降,从而在一定程度上提高了瞄准过程中目标的定位精度。