基于层次广义随机Petri网的测试性建模新方法

针对目前装备系统采用层次化、模块化设计,维修级别与测试性建模复杂度大大提高的问题,提出一种基于层次广义随机Petri网（HGSPN）的测试性建模方法。将主流模型和广义随机Petri网（GSPN）模型进行对比,阐明主流模型存在的问题,以及选择GSPN模型的原因;对装备进行层次划分,建立分层GSPN模型;系统及其组成元件存在多个故障模式,为区分这些故障模式提出一套完整编码方案;给出可达性算法获取层次相关性矩阵,运用测试性评估数学模型得到各层级的测试性水平,将各层级的测试性信息汇总,得到装备完整的测试性水平。以某型导弹发动机系统为例,建立其HGSPN模型,并对测试性指标进行确定,得到100%的故障检测率和66.7%的故障隔离率,验证了所提建模方法和相应算法的有效性。     

多故障诊断的即时策略研究

目前的系统多故障诊断一般是在固定的初始多故障模糊组下预先生成平均测试代价最小的测试序列,然后根据该测试序列建立故障诊断树进行故障定位,因此测试执行顺序和故障诊断树相对固定,当初始多故障模糊组变化后,诊断策略并不能随之灵活地改变。针对这个问题,提出一种多故障诊断的即时策略,推导了多故障模糊组概率计算的迭代公式,通过基于单位代价故障隔离度和信息熵的评估函数选择最佳测试,使用集覆盖的算法寻找后验概率最大的故障单元进行更换或修理。测试案例分析表明：这种即时策略能够灵活地利用已知信息进行多故障定位,具有计算简单、存储空间小的特点,适合复杂系统的多故障诊断。     

基于广义随机Petri网的鱼雷系统级测试性参数确定方法

在装备论证阶段,提出科学合理的测试性指标要求,可以有效指导测试性设计。目前鱼雷武器系统还缺乏有效的测试性参数定量分析方法,在综合比较现有各种测试性需求分析模型的基础上,提出了一种基于广义随机Petri网的测试性建模方法。通过构建鱼雷武器系统基层级维修保障流程的广义随机Petri网模型,得到状态可达图,并利用同构法,求解了测试性参数与可用度之间的关系;以可用度和平均故障修复时间为设计指标,对国外某型鱼雷的测试性参数进行了求解,并利用Petri网 建模工具PIPE4.3.0软件进行了仿真分析,验证了模型和算法的有效性。     

基于T/S-SAS的多无人机四维协同攻击航线生成

针对多无人机攻击目标时间协同以及飞行航线空间协同问题,提出基于时间与空间双协同稀疏A^*搜索(T/S-SAS)算法的多无人机四维协同攻击航线生成算法。改进飞行扩展节点模型,设计基于并发扩展的算法结构,建立时间协同代价计算模型与多机防碰撞约束模型,并开展仿真研究。研究结果表明：所提算法能够增强无人机攻击航线的规划效率、减少不同无人机抵达目标的协同攻击时间极差、解决不同无人机之间的空间防碰撞问题;该算法使多无人机协同攻击航线满足时间/空间约束,提升了多无人机协同时间打击性能及飞行路线空间协同性能,提高无人机协同作战效率与作战能力。     

一种近似广义奇异摄动模型降阶算法

分析了平衡截断法、平衡奇异摄动法和广义平衡奇异摄动法存在的优缺点。提出了一种近似广义奇异摄动模型降阶算法。新算法在广义平衡奇异摄动法降阶过程中引入一个实参数代替矩阵。不仅集成了平衡截断法和奇异摄动法的优点。而且减少了计算量。大大缓解了利用广义奇异摄动法得到的低阶系统可能面临的无法实现的问题，仿真结果表明方法简单有效。     

基于广义相关法的分布式多传感器多目标跟踪算法研究

为了进一步解决多传感器多目标跟踪问题,基于广义相关法的思想,利用多传感器分布式结构构成了一种新的多传感器多目标跟踪算法,即分布式多传感器广义相关算法,并在两种典型的仿真环境下从均方根位置误差、算法循环平均周期耗时和错误关联概率三个方面对其进行了性能分析、仿真验证,分布式多传感器广义相关算法能够很好的解决多传感器多目标跟踪问题.     

基于广义解调和广义S变换的时频域去噪方法

毫米波干涉仪回波信号的信噪比对膛内高速运动目标参数的测试精度有重要影响,传统的时域或频域去噪方法经常受到使用条件的限制,为此提出一种基于广义解调和广义S变换的时频域去噪方法。首先估计信号的相位函数对其进行广义解调和广义S变换,在时频域构造有效的滤波器进行降噪处理,随后对去噪信号进行广义S逆变换和逆广义解调并在此基础之上得到目标的运动曲线。基于此方法的二维滤波器参数完全与时间无关,极大地降低了时频滤波器的构造难度。仿真和实测数据分析结果表明:该算法与希尔伯特黄等方法相比能够有效提高信噪比并改善测试精度。     

基于广义随机Petri网的导弹系统测试性建模与指标评估方法研究

针对目前导弹测试性指标论证时缺乏有效方法支撑的问题,提出了一种基于广义随机Petri网（GSPN）的测试性建模方法。在建立导弹系统三维立体结构GSPN模型基础上,以各子系统的平面GSPN模型为研究对象,分析导弹系统故障检测及维修过程,同时根据国家军用标准GJB/Z1391—2006 故障模式影响及危害性分析指南对系统故障模式进行分类;基于GSPN模型可达标识图与嵌入马尔可夫链同构,以实存状态集和消失状态集表征库所变迁,采用同构法对测试性指标进行求解;以某型导弹子系统为例,对其测试性指标进行了评估,得到92%的故障检测率和90%的故障隔离率,验证了所提建模方法和相应算法的有效性,对测试性指标的权衡分析与评估具有指导意义。     

对特定模式进行预判的H.264帧间快速编码算法

针对H.264/AVC标准采用率失真代价技术、遍历所有帧间宏块编码模式而导致视频编码计算复杂度高的问题,提出了帧间快速优化编码算法.通过分析H.264帧间编码中各种预测模式出现的概率统计特性,对特定模式进行预判以提前终止不必要的搜索和率失真代价计算,减少编码时间开销.仿真结果表明,本文算法在不影响原有图像质量、码率和保...     

基于改进A*算法的多无人机协同战术规划

多无人机协同作战是未来无人机作战方式的重要发展趋势。为增强多无人机系统的任务执行能力,提高系统整体作战效能并实现高效资源分配和调度,提出一种基于改进A^*算法的多无人机协同战术规划方法。按照离线规划和重规划两方面,设计战役层和战术层的作战目标迭代优化方案;建立编队协同作战的数学模型,以编队成员间的时间协同和碰撞协同代价为变量,得到多约束条件下的综合编队目标函数;结合多层变步长搜索策略和单步扩展的搜索方式,基于改进A^*算法,用于求解复杂战场环境下的多无人机编队协同作战航路。分别利用改进A^*算法和传统A^*算法进行对比仿真实验。仿真结果表明,多无人机协同战术规划方法能够较好地完成作战任务,改进A^*算法能够获得更优的航路,从而验证了所提算法的有效性。     

基于动态故障树分析的容错系统机由测试诊断策略设计

由于大量采用各种容错技术，复杂航空航天系统具有动态随机性故障，已不再适合采用基于静态故障机理的传统故障诊断策略设计方法对其进行机内测试( BIT)设计。为此，以动态故障树模型为基础，综合考虑可靠性和测试费用等因素，提出了一种面向复杂容错系统的BIT诊断策略设计新方法。引入费用诊断重要度( CDIF)来衡量测试费用对BIT故障诊断的影响，结合独立子树、二元决策图和Markov链对动态故障树进行定性和定量分析，据此构建出基于最小割集(MCS)/最小顺序割集(MCSS)和CDIF的BIT诊断决策树。在某容错电子系统BIT设计中的应用验证了该方法的有效性与工程实用性，与基于AO“搜索和基于贪婪算法的两种诊断策略设计方法比较可知该方法的计算复杂度更小。     

基于改进A*算法的路径规划在海战兵棋推演中的应用

为满足海战兵棋推演中多目标路径规划的需求,解决传统A^*算法无法在兵棋推演中直接运用的问题,提出一种可供类似兵棋推演环境参考、基于改进A^*算法的路径规划方法。建立一种映 射机制,实现了A^*算法在兵棋推演环境中的初步运用。构建一种既能满足多目标需求又能保证生成最优路径的估价函数。为验证算法有效性,在实际推演平台上进行了相关实验。结果表明,改进A^*算法可较好地统筹多个决策目标之间的关系,有效提升路径方案的质量,解决使用A^*算法在海战兵棋推演中进行最优路径规划的实际问题。     

一种基于广义最小方差自校正PID的导弹时变模型控制律设计

针对传统PID控制难以保证导弹在大空域飞行中保持良好动态性能的问题,提出一种基于广义最小方差自校正控制律的PID控制算法(GMVST-PID)。该算法在递推估计被控对象参数的基础上,将自校正思想用于PID控制参数的实时在线自整定,提高了导弹时变模型控制系统的稳定性、适应性和鲁棒性。仿真结果表明,GMVST-PID控制器具有较强的抗干扰能力和快速的响应能力。     

基于卫星导航 RNSS/RDSS 组合业务的三星定位算法

提出了一种基于卫星导航 RNSS ／RDSS 组合业务的三星定位算法,该算法是通过用户同时观测3个 RNSS 业务和1个 RDSS 业务伪距观测量,建立用户伪距观测方程组,再采用最小二乘法求解用户三维位置坐标和钟差,实现基于 RNSS ／RDSS 组合业务伪距观测量的三星快速定位;通过理论推导,分析了伪距观测误差对用户定位精度影响。通过数据仿真试验,验证了实际三星定位组合星座和伪距观测噪声条件下的用户定位精度。     

多故障诊断策略优化生成技术研究

故障诊断策略设计是测试性设计的重要内容。已有的测试性分析与诊断工具通常做了单故障假设，不适用于复杂系统。针对这一问题，提出了多故障隔离策略优化生成算法。该方法首先采用布尔逻辑运算生成每步测试执行后的完备最小割集，然后采用基于信息量启发式算法生成近似最优的多故障隔离策略。最后应用案例进行了验证，结果表明：本文提出的算法可以有效地生成多故障诊断策略。由于测试与故障的定义是广义的，因此该算法可用于系统级、部件级以及元件级的多故障诊断策略的优化生成。     

基于最小二乘估计的声矢量阵稳健波束形成

针对存在导向矢量失配和快拍数不足时,声矢量阵标准Capon波束形成器性能急剧下降的问题,提出了一种基于最小二乘估计的声矢量阵稳健波束形成算法。鉴于声矢量阵声压通道和振速通道的导向矢量误差来源不同,分别为声矢量阵声压通道和振速通道设计了广义旁瓣对消器;利用最差性能最优化的思想,将声矢量阵标准Capon波束形成器转化为稳健最小二乘估计问题;利用二阶锥规划求解。仿真分析表明,该算法在抗导向矢量失配、快拍数不足、阵元姿态误差方面均有良好的性能。     

未知环境中基于A*算法改进的遍历式路径规划算法

针对如何减少未知环境中因复杂地形造成规划路径中存在无效重复路径段问题,提出APF-A*算法。采 用最近邻边界点选择策略保证规划路径对未知环境的高覆盖率,利用人工势场算法改进传统A*算法中估值函数。算 法在栅格地图上进行了实验验证。结果表明：APF-A*算法规划出的路径与A*算法相比在路径总长度方面降低了5.3% 以上,在平均路径重复率方面降低了5.4%以上,APF-A*算法有效减少了无效重复路径段。     

基于拍卖算法的目标分配问题优化

基于偶图理论对目标分配问题进行数学描述,提出设立虚拟火力点和目标的方法对拍卖算法进行适当改进来解决目标分配问题。基于拍卖算法建立的目标分配模型,采用C语言编程实现,最后通过算例验证模型的正确性。该算法计算量小、优化性好,应用范围广,具有极大的实用价值。