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  • 2021年第22卷第2期文章目次
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    • >军用航空
    • 改进滑模极值搜索控制在阻抗匹配的应用

      2021, 22(2):1-7.

      摘要 (957) HTML (0) PDF 1.59 M (1041) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对等离子体隐身中机载小型化射频电源在阻抗匹配网络的匹配速度慢和匹配精度低的问题,提出了一种新的阻抗匹配优化算法。通过分析射频电路阻抗匹配过程提出优化目标函数,根据电路输出有功功率与匹配电容的特性曲线自寻优系统峰值,利用切换环节结合终端滑模控制设计了改进终端滑模极值搜索算法,得到L型匹配网络电容的优化值,获得射频源输出最大功率,并证明了该控制方法的稳定性。该方法在滑模极值寻优二三模式切换时设定阈值函数,并在滑模振荡阶段加入终端滑模面减小系统稳态误差,保证了系统稳态振荡幅值减小的基础上提高收敛速度,并降低系统计算复杂度。通过与传统滑模搜索进行对比,仿真和实验结果证明了该方法有效性。

    • 基于三维重建飞机气动特性的飞行包线

      2021, 22(2):8-14.

      摘要 (949) HTML (0) PDF 2.68 M (1366) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了确定未知飞机的飞行边界,提出了一种通过逆向三维建模进行气动特性分析后建立基本飞行包线的方法,对气动参数未知飞机的飞行安全和空战仿真问题提供了技术支撑。首先,综合运用明暗恢复图像和工程图重建法对飞机的几何外形进行了三维重建;然后通过数值模拟计算的方法计算并分析了其纵向气动特性;最后,计算了飞机的基本飞行包线并进行了对比验证。研究结果表明,所做工作探索出了一条研究外军缺乏气动参数飞机飞行性能的完整技术途径,所计算的飞行包线具有较高的可靠性,能够体现飞机的飞行性能。

    • 基于GeoSOT网格的空域栅格化表征方法

      2021, 22(2):15-22.

      摘要 (1426) HTML (0) PDF 1.43 M (1225) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对利用经纬度坐标表征空域的不足,提出了基于GeoSOT网格的空域栅格化表征方法。首先,分析了空域的栅格化表征具有简洁高效、便于协调通报的相对优势,并对美军典型的网格系统进行剖析;其次,结合飞行基本规则、飞行间隔规定,设计了面向空域表征的网格参考系统的剖分方案和编码结构;最后,根据网格最少和精度对应原则给出点状、线状、区状空域的详细栅格化表征流程,并在网格平台进行空域表征场景示例应用分析,为空域表征提供了一种新的技术手段与实践思路。

    • 板芯脱黏损伤对复合材料蜂窝夹层结构振动特性的影响

      2021, 22(2):23-26.

      摘要 (1303) HTML (0) PDF 1.14 M (840) 评论 (0) 收藏

      摘要:板芯界面脱黏是复合材料蜂窝夹层结构最常见的损伤,对其开展振动分析具有科学价值和工程意义。基于蜂窝芯材的细观构造,利用有限元软件ANSYS建立了复合材料蜂窝夹层结构的有限元模型,研究脱黏损伤的尺寸和位置对振动特性的影响。结果表明:脱黏损伤使蜂窝夹层结构的固有频率降低;损伤尺寸越大,固有频率越低;损伤位于结构中部时4阶固有频率最低,其余各阶固有频率随着损伤越接近固支端而越低;损伤尺寸和损伤位置对不同阶振动模态的影响程度不同。研究方法和结论为此类结构的损伤检测以及损伤容限设计与分析提供了必要的参考依据。

    • 基于CDPSO-EBRB的锂离子电池健康状态估计

      2021, 22(2):27-33.

      摘要 (1665) HTML (0) PDF 1.27 M (752) 评论 (0) 收藏

      摘要:锂离子电池在武器系统中广泛应用,对其健康状态的评估对于保证武器系统作战效能具有重要意义。但构建锂离子电池退化过程的物理模型难度较大,同时由于数据的不确定性与不完整性影响,使用纯数据驱动的方式也不能准确描述此过程。扩展置信规则库模型结合了知识结构和证据推理的特性,可对数据的不确定性与不完整性进行定量描述,但原始模型的参数选择对其性能影响较大,针对以上问题,提出了一种中心离散粒子群算法(CDPSO)优化的扩展置信规则库(EBRB)模型,并将该模型应用于锂离子电池的健康状态评估中,使用数据驱动方式将规则集转化为规则,采用CDPSO对初始参数进行训练,最后使用测试数据集来测试模型的有效性,通过与传统的方法进行比对,验证了所提出方法的有效性。

    • 软件定义航空集群机载网络自适应更新策略

      2021, 22(2):34-41.

      摘要 (927) HTML (0) PDF 1.19 M (849) 评论 (0) 收藏

      摘要:软件定义网络的出现为突破当前机载网络在航空集群作战应用中存在的固有技术瓶颈开辟了全新途径,然而软件定义机载网络动态的网络拓扑以及有限的链路容量导致网络更新过程中链路拥塞现象频发,造成网络更新过程极易引发网络拥塞,并降低网络更新的成功率。针对该问题,提出一种基于拥塞避免的软件定义航空集群机载网络更新策略。首先通过混合更新策略计算得到各业务流的初始更新操作序列;然后提出拥塞链路感知算法,实现更新过程中对潜在拥塞链路的感知;最后提出基于拥塞避免的软件定义机载网络更新算法,根据各业务流的初始操作序列以及感知到的潜在拥塞链路状态,计算无拥塞更新操作约束,并最大限度实现网络的无拥塞更新。仿真结果表明,与现有网络更新策略相比,所提更新策略能够有效避免网络更新过程中软件定义机载网络的拥塞,提升网络更新的成功率。

    • >电子信息与通信导航
    • 未知噪声协方差的自适应容积卡尔曼滤波

      2021, 22(2):42-47.

      摘要 (981) HTML (0) PDF 1.82 M (1006) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对噪声协方差不确定情况下容积卡尔曼滤波解决非线性目标跟踪中存在的问题,提出了一种优化的自适应容积卡尔曼滤波。首先根据新息序列和残差序列导出的线性矩阵方程得到噪声的协方差,基于新息序列与残差序列的相关性,推导出一种新的过程噪声协方差[WTHX]Q[WT]估计方法;然后采用残差序列对测量噪声协方差进行估计,利用加权因子将当前的噪声协方差矩阵与估计值组合成为新的测量噪声协方差阵[WTHX]R[WT],有效避免了不准确状态估计的局限性。仿真结果表明:在时变噪声协方差的条件下,所提出的自适应容积卡尔曼算法的跟踪精度明显提高。

    • 基于多目标遗传模拟退火算法的方向调制

      2021, 22(2):48-53.

      摘要 (1154) HTML (0) PDF 1.31 M (1052) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现对自由空间中任意期望方向的物理层安全通信,提出了一种运用多目标函数遗传模拟退火算法的方向调制方法。文中建立以通信信号误码性能和星座图畸变程度为指标的2个遗传目标函数,并结合模拟退火算法以避免遗传算法易陷入局部最优,使得发射信号在合法用户方向与期望星座图相同,而窃听用户方向上星座图产生极大程度的畸变。仿真结果表明:所提方向调制方法与现有基于遗传算法、粒子群算法、多目标遗传算法方向调制方法相比,具有更窄的误码率波束宽度,所提出的多目标方向调制物理层安全通信信号具有更强的防窃听性能。

    • 基于变邻域粒子群的短波频率选择算法

      2021, 22(2):54-59.

      摘要 (791) HTML (0) PDF 1.41 M (815) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了快速寻找短波频段内的目标频点,结合宽带频谱感知技术,提出了基于变邻域粒子群搜索(VNSPSO)的短波双向探测频率选择算法。现有的探测频率选择算法依据频点的平均信噪比进行评估选优,未考虑短波信道的小尺度随机衰落特性,难以满足实时选频的要求。文中VNS-PSO算法依据大尺度衰落的相关特性,采用最大分离法得到初始探测频点集,以此来划分相关邻域;针对邻域内频点质量选择性衰落特点,采用粒子群优化算法搜索邻域内频点,得到邻域内最优解;通过变换邻域,得到全局最优解。仿真实验表明:“最快速度”建链时,VNS-PSO算法较VNS-RS、AASS、RSS算法MTOBC分别降低17.1%、18%、85.5%,当CPOS=0.9,建链时间分别降低2.5%,42.6%,81.7%,缩短了建立可通链路的时间;“最优频点”建链时,VNS-PSO算法较VNS-RS、AASS、RSS算法MTOBC分别降低11%、12.5%、45%,当CPOS =0.9,建链时间分别降低22.2%、22.4%、44.4%,短时间可找到最优频点。

    • 带相关噪声多传感器系统的事件触发贯序和分布式融合估计

      2021, 22(2):60-67.

      摘要 (963) HTML (0) PDF 1.67 M (825) 评论 (0) 收藏

      摘要:对带相关噪声的多传感器系统,研究了事件触发的贯序和分布式融合估计算法。不同传感器之间的观测噪声同时刻相关,并与过程噪声一步相关。为了节省通信能耗,采用了事件触发传输机制,该机制依赖于每个传感器当前的观测值和上一个触发时刻的观测值。在事件触发条件下,提出了在线性最小方差意义上的最优贯序融合和分布式融合估计算法。所提出的贯序融合算法可以根据传感器观测数据到达滤波器的顺序进行实时处理,具有较小的计算负担。所提出的分布式融合算法可以对传感器观测数据进行并行处理,具有更好的可靠性。两种算法与事件触发集中融合算法具有相同的估计精度。仿真结果验证了算法的有效性。

    • >空天防御
    • 基于社团结构的网络协同防御

      2021, 22(2):68-76.

      摘要 (927) HTML (0) PDF 1.32 M (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:以公共互联网安全需求为背景,研究基于社团结构的网络协同防御问题。首先,根据网络逻辑结构及节点功能,将目标网络划分为多个网络社团,按照分布式协同控制模式设计了协同防御架构基础通信模型,在此基础上,融合信息蜜罐和蜜网、协同防御策略库、基于节点信任值管理的防火墙等功能模块,提出了基于社团结构的网络协同防御架构。其次,借鉴网络生态系统运维理念,设计了网络协同防御机制,通过态势感知协同、态势分析协同、行动决策协同和调节反馈协同等集体行动,提升网络的病毒检测能力、快速响应能力和应急恢复能力。最后,以潜伏型病毒防御为例,〖JP2〗给出了网络协同防御流程,仿真分析了协同防御性能。相比无协同防御网络,基于社团结构的网络协同防御能以较小的通信损失,抑制潜伏型病毒传播和维护网络安全。

    • 基于多传感器抗差融合的UKF弹道跟踪算法

      2021, 22(2):77-82.

      摘要 (1015) HTML (0) PDF 999.75 K (824) 评论 (0) 收藏

      摘要:弹道跟踪测量过程中,由于环境的复杂性和测量机制自身的问题,测量数据不可避免存在异常值等。传统的加权观测融合估计算法往往直接对来自各个传感器的测量数据进行处理,忽略了数据质量问题对滤波精度的影响。为解决此问题,在加权观测融合算法的基础上引入抗差估计理论,根据观测融合值与融合预测值,计算测量融合残差向量、抗差权重因子和融合观测向量等价协方差阵,实现了异常值的实时分离与修正,解决了融合过程中由于测量数据存在污染导致弹道数据处理精度下降的问题。同时引入平方根滤波思想,避免了常规UKF中误差协方差矩阵非正值引起的滤波散度问题。仿真结果表明该算法估计精度高,计算负担小,能有效地减小测量误差对弹道定轨精度的影响。

    • 基于DenseNet的机载雷达动目标检测

      2021, 22(2):83-90.

      摘要 (1059) HTML (0) PDF 1.48 M (832) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统机载雷达运动目标检测方法所需训练距离单元较多的问题,将运动目标检测问题转化为多分类问题。首先,基于少量训练距离单元数据构建分类所需的训练数据集;然后,基于卷积神经网络DenseNet构建多类分类器;最后,利用训练后的分类器提取雷达空时回波数据特征,进行目标检测和参数估计。仿真结果表明:基于DenseNet的机载雷达动目标检测方法能够有效检测目标,估计目标的距离、多普勒频率等参数。相比传统空时自适应处理方法,该方法能够显著减少所需训练距离单元数量;相比现有基于分类的目标检测方法,该方法能够有效提高目标检测和参数估计的准确度。

    • 干扰条件下基于Bayesian博弈的认知制导雷达波形设计

      2021, 22(2):91-98.

      摘要 (700) HTML (0) PDF 1.23 M (832) 评论 (0) 收藏

      摘要:现代战场电磁环境复杂,制导雷达与干扰机间对抗日趋激烈。针对对抗过程中制导雷达和干扰方不能获取对方完整信息情形下的性能降低问题,基于SINR准则建立制导雷达和干扰Bayesian博弈模型,通过海萨尼转换方法,采用目标概率集合形式表达未知信息,求解博弈模型并设计雷达和干扰优化波形、基于二次注水和迭代注水法分配信号频域能量,并对Bayesian博弈纳什均衡存在性展开研究。最后通过仿真分析不同策略下的雷达和干扰信号具体形式,验证不同波形条件下制导雷达检测性能。仿真结果证明,迭代注水信号及二次注水信号检测概率最高可比线性调频信号分别提升15.41%、12.79%,为不完全信息博弈中制导雷达信号优化提供了解决方案。

    • >机场防护
    • 水泥混凝土道面预防性养护判定标准体系

      2021, 22(2):99-106.

      摘要 (1993) HTML (0) PDF 1.20 M (807) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了对道面养护管理者提供决策依据,建立了水泥混凝土道面预防性养护判定标准体系。基于路面抗滑性能评价指标与路面状况指数预防性养护标准研究成果,依据水泥混凝土道面衰变过程中平整度动态荷载相互作用的基本理论,采用导数拐点法与混淆矩阵等模型研究了摩擦系数、道面国际平整度指数、道面破损指数与主导病害单项指标的判定标准。从判断性维度、综合性维度及控制性维度的角度对各个指标的作用与判定原理进行了分析,形成了军用机场水泥混凝土道面预防性养护判定标准体系。水泥混凝土道面预防性养护各项指标判定标准为:摩擦系数(跑道摩阻测试车95 km/h)≥0.41;摩擦系数(跑道摩阻测试车65 km/h)≥0.50;摩擦系数(摆式摩擦仪)≥0.51;国际平整度指数≤3.2 m/km;道面破损指数(3%~10%);边角剥落率≤35%;表面剥落率≤30%;表面裂缝率≤8%;板间错台率≤0.5%。该标准可为军用机场水泥混凝土道面预防性养护最佳时机的确定提供依据。

    • 碳纤维混凝土微波吸热效率的研究

      2021, 22(2):107-110.

      摘要 (1472) HTML (0) PDF 1.06 M (990) 评论 (0) 收藏

      摘要:微波除冰是一种新型的道面除冰方法,具有加热速度快,不污染环境等特点,但除冰效率低限制了它的使用。在混凝土中掺加碳纤维能提高混凝土的的导电导热性能、耐磨性等,可为道面除冰提供一种新的复合材料。通过掺入不同掺量碳纤维对混凝土进行改性,研究碳纤维混凝土的微波吸热效率、除冰效果及温度空间分布。结果表明,混凝土试件中心点的温度最高,距离中心点位置越远,温度越低;随着碳纤维掺量的逐渐增加,混凝土试件发热效率逐渐增高,碳纤维掺量为2‰时,混凝土试件吸波发热效率最高,与此同时,混凝土试件表面中心点的温度会逐渐增大。

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