指挥自动化系统的生存性研究

网络攻击使指挥自动化系统变得脆弱,传统的"堡垒"模型不能从根本上解决其安全问题.从系统生存性角度出发,分析生存性系统特性的运行机制,并将生存性思想贯穿指挥自动化系统开发的全过程,其设计步骤包括:系统定义、基本服务与关键资产的定义、攻击者能力预测、设计生存性系统体系结构、系统生存性分析、方案评估.     

基于黑板模型的智能驾驶员辅助决策方法

为降低驾驶员负担、提高任务的有效性和作战生存性,针对智能驾驶员辅助决策系统的系统状态管理模块进行了深入分析,对基于黑板模型的知识组织和调度方法进行研究。并以系统状态管理为例,将飞行员以及领域专家的经验转化成规则。结果表明,该研究为智能驾驶员辅助决策系统在工程中的应用打下了基础。     

基于贝叶斯网络的指挥自动化系统生存性评估

针对指挥自动化系统生存性评估信息的不确定性问题,提出应用贝叶斯网络对指挥自动化系统的生存性进行定量评估。建立了指挥自动化系统生存性评估的贝叶斯网络模型,给出了基于贝叶斯网络的指挥自动化系统生存性评估的推理方法,并且应用基于M atlab的BNT工具包对该方法进行了实例分析。实例验证表明：该方法推理简单、易于实现,不仅可以计算出系统的生存性概率,而且还能识别出系统的薄弱环节。     

水下可见光通信技术发展与应用

介绍了近年来水下可见光通信(visible light communication,VLC)技术的发展与现状,给出了完整的水下VLC通信系统模型,对系统采用的偏振调制方式、海水信道对通信可见光的吸收、散射衰减做了分析。并针对海洋环境监测和军事需求,构建了一种水下VLC实验系统以及可应用于舰船通信的水下VLC网络架构。     

水下发射装置后坐能量测试及特性分析

利用卧式后坐装置、磁电式速度传感器、测量放大器、瞬态波形记录仪及计算机组建了一套水下发射装置后坐能量测试系统。利用该系统分别在陆上和不同水深（0．75、5、10、15和20m）的状态下，对水下发射装置的后坐运动参数进行了测试，得出了后坐能量随水深的增加而增大、而后坐距离随水深增加而减小的变化规律。利用最小二乘法，建立了水下发射装置后坐能量随水深的变化规律模型，并通过实验对该模型作了进一步验证，并对测量结果的不确定度做出初步分析。     

基于Jacobi几何向量的多AUV编队控制方法

研究了多自主水下航行器（MAUV）系统的水平面动力学建模和系统编队控制问题。从单个自主水下航行器的动力学和运动学模型出发,通过引入Jacobi几何向量建立了MAUV系统的水平面动力学模型;结合典型水下航行器全方位智能导器（ODIN）的流体动力参数,将系统模型解耦为3个线性子系统——编队队形、编队运动（即编队中心点的运动）及航行器转向子系统,并采用线性状态反馈法设计了运动控制器和转向控制器。仿真结果表明,该算法可以控制MAUV系统在保持编队队形的基础上跟踪已知路径。     

最小熵反卷积在水下航行体滚动轴承故障特征提取中的应用

随着海洋开发和军事战略的发展,水下航行体日益得到世界各国的重视。水下航行体能完成水下勘探、侦测和军事攻防等任务。滚动轴承在水下航行体旋转部件支撑元件中应用广泛,但过大的振动将导致水下航行体无法可靠完成既定任务,对轴承进行状态监测和故障特征提取是水下航行体领域不可忽视的。轴承的冲击往往由于传递路径,其他部件的运行振动,制造装配误差等引起的随机振动等因素影响,冲击特征容易被淹没。研究了基于最小熵反卷积方法,建立滚动轴承动力学模型,在模型获得的纯净故障信号中添加谐波、白噪声,以此探讨最小熵反卷积方法在滚动轴承特征提取方面的应用,为水下航行体的安全服役提供重要理论参考。     

水下机器人推进器故障融合诊断方法研究

为了对水下机器人的推进器进行故障诊断。建立了基于神经网络的水下机器人的运行状态模型及推进器的性能模型，提出了基于整体故障检测与直接故障检测的故障融合诊断的方法。故障模拟实验的结果验证了基于神经网络模型的水下机器人推进器故障的融合诊断方法的可行性和有效性。     

大型移动复杂装备状态监测系统研究

实现对大型移动复杂装备的完整实时在线状态监测是一个非常有意义的研究课题。对用于大型装备局部状态监测的系统特点进行了描述，指出了其局限性；将传统的完整状态监测系统归纳为集中式完整状态监测系统，并依据装备端检测装置功能结构的不同，将集中式完整状态监测系统分为三类，指出了灰匣子系统的优势，以及在现有大型移动复杂装备上应用的难点。在对各类系统进行分析比较的基础上，提出了适用于现有复杂装备的分散式完整状态监测系统，对系统的基本思想进行了阐述。实例说明，该系统适于对现有复杂装备的完整状态监测。     

海基核力量的优势

位置隐蔽,整体生存性强核潜艇位置不固定,因此敌人很难对潜艇准确定位,也就无从谈起对其实施打击。在冷战时期,美国和苏联都开发了众多的反潜技术以搜寻对方的水下核力量,但效果都不是很明显。目前比较可靠的反潜手段是在水下建立投放     

弹炮结合防空武器系统的机动生存能力研究

在详细分析弹炮结合防空武器系统指标体系结构模型的基础上,结合物元理论和层次分析法(AHP),研究了弹炮结合防空武器系统机动生存能力综合评估的一类新方法。在给出弹炮结合防空武器系统机动生存能力定义的基础上,基于系统的物理结构构建了机动生存能力评价指标体系;基于物元理论的基本概念和评级准则,结合AHP建立了弹炮结合防空武器系统机动生存能力的评估模型;根据工程应用中的实际数据,对弹炮结合防空武器系统的机动生存能力进行了实例计算,验证了该模型的合理性和有效性。该算法成功应用于型号武器系统的实际工程实例表明,该模型能对型号装备机动生存能力的评价提供合理,科学的依据。     

基于以太网的鱼雷声自导电信号半实物仿真系统

由于鱼雷作战水声环境的复杂性，鱼雷声自导半实物( HWIL)仿真成为实验室环境下声自导系统设计与性能评估的重要手段。提出了一种基于以太网的分布式半实物仿真系统，采用电信号注入法模拟目标／背景信号，介绍了其构成方法及工作原理；详细讨论了窄带点目标、窄带体目标、混响和海洋噪声等主要目标／背景信号的水声仿真模型；给出了使用流水线阵列处理的仿真信号源硬件系统设计，并提出了延时滤波算法实现了多路仿真信号源的实时同步输出。相应的信号仿真试验结果证明了采用电子注入法实现声自导半实物仿真系统的有效性。     

基于协商定权的飞机生存カ评价体系研究

首次从敏感性、易损性和战伤抢修性三个方面构建飞机生存力的评价指标体系；应用协商定权方法赋予各评价指标权重和对飞机生存力进行评价。协商定权方法以最小损失为约束，将各方分歧协调一致，能克服指标定权和评价的偏主观性，具有一定的客观性。实例很好地证明了该方法的合理性和可行性。基于协商定权的飞机生存力评价体系的构建，将对飞机生存力评价与设计产生积极意义。     

基于量子框架和Stateflow 模型的嵌入式系统软件设计

基于模型的设计是目前嵌入式系统软件设计的发展趋势,对嵌入式系统建模和根据模型自动生成代码是 其关键技术。量子框架作为一种事件驱动型的基础框架,可以作为嵌入式软件运行的支撑平台。Stateflow 模型适用 于描述嵌入式系统的逻辑控制功能,利用RTW 工具可以直接从该模型自动生成C 代码。以某飞行控制系统为应用 实例设计其活动对象和事件,针对时序控制功能建立Stateflow 模型并进行仿真,最后自动生成C 代码与量子框架集 成,从而实现飞行控制系统的软件设计。研究表明：量子框架较好地支持了Stateflow 模型自动生成的代码,两者结 合可以实现基于模型的设计在嵌入式系统软件设计中的应用。     

基于量子框架和Stateflow模型的嵌入式系统软件设计

基于模型的设计是目前嵌入式系统软件设计的发展趋势,对嵌入式系统建模和根据模型自动生成代码是 其关键技术。量子框架作为一种事件驱动型的基础框架,可以作为嵌入式软件运行的支撑平台。Stateflow 模型适用 于描述嵌入式系统的逻辑控制功能,利用RTW 工具可以直接从该模型自动生成C 代码。以某飞行控制系统为应用 实例设计其活动对象和事件,针对时序控制功能建立Stateflow 模型并进行仿真,最后自动生成C 代码与量子框架集 成,从而实现飞行控制系统的软件设计。研究表明：量子框架较好地支持了Stateflow 模型自动生成的代码,两者结 合可以实现基于模型的设计在嵌入式系统软件设计中的应用。     

导弹作战体系生存能力指标分析

导弹作战体系生存能力评估是导弹作战体系作战效能评估的重要组成部分.采用系统分析的方法建立导弹作战体系生存能力指标体系,并对指标体系中具体指标进行了定量分析.为导弹作战体系生存能力的综合评估奠定了基础,为将来研究导弹作战体系作战效能提供了理论参考.     

武器系统生存能力的稳定性分析

武器系统生存能力的稳定性直接影响到作战效能.在设定外部打击环境为调制外场的基础上,将武器系统的生存能力看成是时间的函数,建立了在一定初始条件下随着调制外场变化而改变的武器系统生存能力稳定性的数学模型,分析了如何相对初始生存能力保持其稳定的相应条件,即通过调节调制外场反作用特征量n和a来获得稳定的生存能力.因此,可以通过降低环境因素对武器系统的影响和改善武器系统自身的环境适应能力以提高武器系统生存能力,从而为武器系统研制以及提高武器系统作战能力提供理论指导.     

基于扩张状态观测器滤波的坦克炮控系统模型参考自适应控制

坦克炮控系统是一类不确定、非线性的复杂系统。针对其在低速运行时产生“爬行”、振荡等的问题，依据扩张状态观测器(ESO)滤波和Popov超稳定理论，提出了一种基于ESO滤波的模型参考自适应控制方法。研究了坦克炮控系统的数学模型，给出了基本假设，设计了ESO滤波器和模型参考自适应控制器，并证明了其稳定性，最后通过仿真验证了该方法的有效性。仿真结果表明，该方法有效地消除了系统的末建模动态及外界扰动的影响，增强了系统的快速性，解决了系统的低速“爬行”问题，改善了系统的稳态性能，为炮控系统实际设计提供了一个可行的解决方案。     

一种改进的移动自组织网多路径路由协议

在移动自组网中,相比于单路径路由协议,多路径路由协议通过建立和维护多条备用路径,可以有效地减小通信中断的概率,降低端到端的时延。然而,目前对备用路径数目的分析方法不适合于复杂多变的无线自组网络传输环境,而且现有多路径路由协议难以满足混合业务中不同业务对传输质量的不同要求。为解决上述问题,对单路径与多路径路由协议进行建模研究,分析维护备用路径数目参量对多路径路由协议性能的影响;基于此建模分析的结论,提出一种面向业务的多路径路由协议,根据不同业务的服务质量（QoS）需求,综合考虑跳数、平均连接度、最小带宽等参数,选择针对本业务QoS需求的最优路径。仿真结果表明,调整权值系数,数据类业务的投递率最多可提高25%,语音类业务的平均时延可减少10%~20%,证明该协议针对不同业务能选择性地带来时延、可靠性、可用带宽等性能的提升。     

变体飞行器故障检测与容错控制一体化设计

针对一类后掠翼可变的变体飞行器,考虑同时存在状态时滞和随机丢包的网络环境,基于切换系统理论,研究了变体飞行器闭环故障检测滤波器的设计问题。将变体飞行器建模成以高度、马赫数和后掠角为参变量的切换系统。为了保证系统能够有效检测出系统故障并且跟踪指令信号,基于一体化方法,设计基于模态依赖观测器的故障检测滤波器和基于残差估计的输出容错控制器。通过多Lyapunov-Krasovskii函数方法和平均驻留时间方法分析系统在异步切换情况下的稳定性。以线性矩阵不等式的形式给出满足给定性能指标滤波器和控制器存在的充分条件。通过仿真验证了所提方法能够有效检测出故障,输出信号能够准确跟踪指令信号,且在不确定情况下具有较好的鲁棒性。