基于核函数最大值点跟踪的弹道实时融合方法

针对目前火箭弹道实时融合方法抗干扰性差、对初值敏感、依赖于理论弹道方程等问题,从测量误差的统计特性出发,证明了从有限样本构造的高斯核密度估计函数最大值点是产生该组样本高斯分布期望的无偏估计量这一结论,提出了一种基于高斯核密度估计函数最大值点跟踪的方法:根据各设备的测量数据构造高斯核密度估计函数,将弹道融合问题转化为求该函数最大值点的问题; 由于经典的迭代求解法耗时较长,对前一帧估计结果进行平移采样,将采样结果作为当前帧最大值点的近邻进行一阶泰勒估计,最后取核函数值最大的估计位置,从而完成跟踪。对方法的有效性进行了理论分析,并与经典迭代法的时间消耗进行了对比理论计算。结合实验从抗干扰性、初值敏感度、伸缩性能、稳定性方面,与目前的选优法、样条约束法、无迹卡尔曼滤波法进行比较,证明了该文方法具有估计精度高、鲁棒性强、可扩展性强、平滑度高的优势,且满足实时性要求。     

基于中位数分布密度的武器系统精度评定方法

根据武器系统精度是在一定空间上弹着点与瞄准点或平均弹着点之间距离的中位数的统计意义,在不对总体分布进行任何假设情况下,采用Bootstrap方法获得再生样本的中位数;利用非参数核密度估计方法确定中位数的分布密度函数;从而获得武器系统精度的分布特性。确定了考虑Bootstrap方法估计稳定性时所需的子样数。     

基于短时傅里叶变换与相关解调的参数估计算法

针对傅里叶变换无法估计对称三角线性调频连续波信号的调制周期,短时傅里叶变换参数估计精度低的问题,提出了基于最佳频率分辨率窗宽的高斯窗短时傅里叶变换与改进的相关解调相结合的参数估计算法。该算法首先使用基于瞬时频率的窗宽倍增搜索算法获取最佳频率分辨率窗宽,其次使用高斯窗短时傅里叶变换求得对称三角线性调频连续波信号的中心频率和调制带宽,再使用改进的相关解调求出信号的调频斜率,进而求出信号的调制周期。仿真结果表明:本文算法不但提高了短时傅里叶变换对于对称三角线性调频连续波信号中心频率,调制带宽和调制周期的估计精度,而且具备良好的实时性。     

战场多目标混合声信号源数盲估计算法研究

为了适应战场的实际应用环境，解决传统的MDL准则信源数估计算法在有色噪声条件下失效的问题，提出了基于MDL函数值比值的信源数目估计算法，但此算法在低信噪比下信源数的检测概率较低。针对这一问题，用样本特征值平方和与样本特征值之和的比来代替MDL函数中的样本特征值算术平均的方法来改进MDL准则函数，从而得到基于改进的MDL函数值比值算法。该算法可以有效提高信源数所对应的MDL函数值与非信源数对应的MDL函数值之间大小的差距，从而进一步提高低信噪比条件下MDL比值法的估计性能。通过仿真试验和实测数据的验证试验，袁明所提出的两种算法是有效的和可行的。     

基于MUSIC算法的多普勒引信目标定位

利用无线电引信在弹目交会过程中的多普勒频率进行定位时,需要对同时存在的多个变化的频率进行估计,此时常规谱估计方法的分辨率不能满足要求,为此提出基于MUSIC算法的小合成孔径多普勒引信目标定位方法。该方法先采用合成孔径技术来构建小阵元数天线阵列,并对回波信号进行加窗处理,由窗内数据估计阵列输出自相关阵,然后采用MUSIC算法来估计目标不同反射点信号的多普勒频率以实现目标定位。仿真结果显示算法能够实现多普勒频率的高分辨率估计,适合导弹与体目标交会过程中目标多反射点定位。     

天线-罩系统瞄准误差算法研究

为了实现对天线-罩系统快速高精度的仿真计算,针对瞄准误差常规算法中反复迭代、小步长搜索与复杂窗函数变换等不足,文中引入远场有效观察角的概念,仅考虑极值点附近部分主瓣。并将远场方向图与瞄准误差计算在程序上分离,使用最小二乘法对远场方向图数据进行曲线拟合,通过拟合函数最值直接求解瞄准误差。仿真结果证明,该算法降低了对单个计算点精度的依赖。且在不降低精度的前提下大大提高计算效率。     

基于多窗方法的DOA估计

提出了一种基于多窗方法的DOA估计算法,该方法只需要较少的快拍数目,能同时分辨相干信号和互不相关的信号.该方法以多窗函数为基础,将线性回归模型用于空间谱中平面波的检测和估计.计算机仿真结果表明该算法是有效的,甚至在低信噪比条件下仍然适用.然而,最值得注意的是,该算法对于阵列增益和相位误差具有较强的鲁棒性能.     

基于频域数据矩阵奇异值分解的宽带测向算法

文中提出了一种新的宽带信号测向算法。利用宽带阵列数据时间一带宽乘积大的特性，构造一个频域数据矩阵，对其进行奇异值分解，应用子空间的方法进行一维谱峰搜索，就得到来波方向的估计值。仿真实验结果证明了算法的有效性，并且给出了方向估计精度、分辨率与信噪比、快拍数、相对带宽之间的关系。     

空间预警系统的关机点时间估计及精度分析

在空间预警系统中,由于系统采用红外测量,数据采样率低,很难直接获得关机点的高精度观测值.分别针对单星和多星预警系统,在已知先验信息的条件下,首先基于一次具体的测量,给出了合理的关机点时间的估计方法,分析和计算了参数估计的误差分布函数和估计精度;然后在不考虑具体测量情况下,得到了整个预警系统的关机点时间估计精度的量化表达式.这有助于深入了解关机点时间参数估计的特性,也为落点的精度估计提供了依据.     

非平稳非高斯测量噪声条件下改进差分粒子滤波算法研究

针对非平稳非高斯测量噪声(NSNGN)条件下差分粒子滤波(DDPF)算法状态估计精度低、易发散的问题,提出了一种改进DDPF(IDDPF)算法. IDDPF算法采用高斯混合密度函数近似估计测量噪声,替代传统算法中测量噪声的高斯密度函数近似估计,采用似然函数的对数最大化法求解高斯混合密度函数模型参数,并将该模型应用于粒子权值计算,避免了高斯密度函数近似估计噪声模型所易于导致的粒子退化问题;通过建立水下目标纯方位角跟踪系统模型,将IDDPF算法应用于闪烁测量噪声条件下水下目标纯方位角跟踪问题的求解。50次Monte Carlo对比仿真实验结果表明：在NSNGN条件下IDDPF算法具有跟踪响应快、估计精度高、鲁棒性较好等优点。     

基于核估计χ2检验法的子弹药散布均匀性评价方法

子弹药抛撒散布均匀性评价是子母弹研究及工程应用中的一项重要内容。现有评价方法主要基于X2检验法，存在着检验结果对分组区间的划分敏感以及要求样本数量足够大等缺点。前者使评价结果的可信度降低，后者使其应用范围受到限制。本文在核估计的基础上，提出一种改进的X2检验法——核估计X2检验法。利用该方法对某导弹子母战斗部的子弹药抛撒散布均匀性进行评价，并与现有评价方法作对比。结果表明，该方法能克服现有评价方法的不足，且能精细地反映子弹药散布情况。     

考虑测量误差的步进加速退化试验建模与剩余寿命估计

步进应力加速退化试验已发展成高可靠、长寿命产品可靠性评估与剩余寿命估计的主要试验方法。为研究测量误差在基于步进应力加速退化试验方法剩余寿命估计中的影响,建立了基于Wiener过程的考虑个体差异和测量误差的退化模型。将Wiener过程的漂移系数随机化描述个体差异,在首达时间意义下得到了寿命分布的概率密度函数。基于极大似然估计法对模型中引入的未知参数进行估计。采用蒙特卡洛方法对激光器的性能退化进行了仿真研究。研究结果表明,考虑测量误差的退化模型的模型拟合性和剩余寿命估计精度都优于不考虑测量误差的方法,可以提高可靠性估计的精度与剩余寿命预测的准确性。     

基于遥测参数的雷达寻的反舰导弹脱靶量估算方法

笔者针对光学测量、无线电测量以及GPS测量等常用脱靶量测量方法的局限性,研究了利用导弹姿态角、速度以及雷达框架角估算反舰导弹脱靶量的方法,用坐标转换的方法推导了视线角与已知遥测参数的函数关系,给出了脱靶量估算的数学模型,并利用以往靶场试验的遥测数据对脱靶量进行了估算验证。经复算验证和比对分析表明：估算方法正确,适用于雷达点源目标的脱靶量估算,估算精度与GPS测量精度相当,既是对传统脱靶量测量方法的辅助和补充,又是对通过测量得到的脱靶量数据的检验和验证,可以应用于靶场试验。     

基于人工势场法的无人机群航路自主规划

为实现无人机编队在指定空域完成从起始点到目标点间的自主路径规划,且机群在该过程中具有良好的 协同性和执行高效性,提出了一种无人机群航路自主规划的方法并进行仿真。分析了机群个体的规划路径点及其特 点,并通过建立的数学评价体系对以上路径进行优劣性评估。仿真及评估结果表明：该方案是正确和有效的,并能 对传统规划方案存在的固有缺陷进行较好的修正,更利于现实中无人机群的实现。     

基于状态估计的多机编队保持技术研究

针对工程中通信带宽有限的情况,研究了基于TDMA网络的多无人机编队控制发散问题,通过将网络通信时延转变为具有时变异步时延的切换拓扑网络一致性收敛问题,设计了一种基于状态估计的多机编队控制协议。通过卡尔曼滤波器对通信时刻编队内无人机状态进行估计,解决了协议中状态信息时刻不一致导致的编队发散问题,适用于TDMA组网的大规模编队控制。最后数值仿真结果表明该控制协议能够有效抑制网络中异步时延对多机编队保持精度的影响,提高了多机协同编队保持控制的稳定性。     

基于人工势场法的无人机群航路自主规划

为实现无人机编队在指定空域完成从起始点到目标点间的自主路径规划,且机群在该过程中具有良好的 协同性和执行高效性,提出了一种无人机群航路自主规划的方法并进行仿真。分析了机群个体的规划路径点及其特 点,并通过建立的数学评价体系对以上路径进行优劣性评估。仿真及评估结果表明：该方案是正确和有效的,并能 对传统规划方案存在的固有缺陷进行较好的修正,更利于现实中无人机群的实现。     

弹丸在膛内运动的回波信号瞬时频率估计方法研究

微波干涉仪可获取含内弹道运动信息的多普勒回波信号,为有效地估计回波信号的瞬时频率,利用短时傅里叶变换、Wigner-Ville变换、多项式调频小波变换(PCT)等方法对含有不同噪声的模拟弹丸回波信号和真实的弹丸回波信号进行分析和对比。研究结果表明:多项式调频小波构造匹配变换核的PCT方法时频聚集性最好,瞬时频率估计精度最高,并具有一定的抗干扰能力,说明PCT方法适合于弹丸在膛内运动回波信号的瞬时频率估计。     

基于核密度估计的履带车辆传动轴载荷谱编制

为了建立军用履带车辆传动轴典型路面上的高可靠性载荷谱,通过实车试验采集接近实际使用情况的扭矩载荷及相关行车数据,由最少测试次数判据计算出载荷数据样本的置信度。由于试验载荷数据具有不规则的均幅值二维分布,基于二维核密度估计设计编谱流程,采取2次雨流计数,第1次雨流计数结果用于均幅值极值推断,第2次雨流计数结果用于核密度估计,既能很好地拟合均幅值分布,又能对实测雨流矩阵做合理外推。在获得典型路面使用寿命里程的二维设计载荷谱后,通过等损伤转换方法,将二维谱转化为以幅值为变量的8级程序块谱,并给出传动轴扭矩和转速的联合加载方法。研究结果表明,从疲劳损伤角度选择低载,舍去阈值为第8级幅值的0.8倍,频次和减少99.33%而损伤和只减少0.29%,可加速疲劳加载试验。