5G与WiMAX双模AeroMACS机载终端设计与实现

针对现有航空移动机场通信系统(Aeronautical Mobile Airport Communication System,AeroMACS)尚未形成成熟的机载装机产品的问题,开展AeroMACS机载终端的研究。提出一种基于5G与WiMAX技术的双模AeroMACS机载终端设计方案,不仅能够实现国际标准WiMAX模式下的AeroMACS数据通信,而且利用国内5G技术的优势,大幅提升了AeroMACS机载终端的数据传输性能。通过设计的双通测试与传输速率测试方案,采用灌包测试的方法,验证了所设计的AeroMACS机载终端可以进行双模同时通信的功能,也表明了5G技术下的AeroMACS机载终端传输速率优于WiMAX技术。     

采用随机Petri网的嵌入式机载软件可靠性检测

针对嵌入式机载软件设计中存在的典型缺陷问题，结合嵌入式机载软件任务调度特性，提出采用随机Petri网对嵌入式机载软件设计进行仿真验证的可靠性检测方法，以提高嵌入式机载软件设计的可靠性。该方法采用随机Petri网对嵌入式机载软件系统行为建模，并给出典型缺陷的检测策略和判定准则，然后通过对Petri网模型进行仿真验证，检测系统是否存在此类设计缺陷；并给出了软件设计的运行流程的仿真验证算法，以支持对相应设计的可靠性检测。通过与其他可靠性检测方法的比较，表明了该方法的有效性。     

卫星合成孔径雷达数据在堆石坝正常和震后工况变形监测中应用

为了开发高效、先进的堆石坝正常运行工况下和遭遇地震后的变形监测方法,对基于卫星合成孔径雷达(SAR)数据的监测方法进行研究。卫星SAR不需要在坝面上安装任何传感器,可以对堆石坝的整个表面进行观测,且无论天气状况如何都能够获得数据,可用于堆石坝变形监测。利用卫星SAR数据对某堆石坝近4年来的外部变形进行了评价。该坝坝顶有3个观测点,对使用卫星SAR数据得到的外部变形结果和各测点观测成果进行对比,结果表明使用卫星SAR数据得到的外部变形结果与实际调查结果吻合,外部变形平均误差约为几毫米。此外,利用卫星SAR数据研究了2016年熊本地震对堆石坝的损伤,表明卫星SAR数据可以探测地震作用下堆石坝的小变形。     

稀疏孔径和大转角下ISAR对目标转动的估计

逆合成孔径雷达（inverse synthetic aperture radar，ISAR）对非合作目标做成像时图像质量依赖于对目标运动参数的准确估计.针对在稀疏孔径和非均匀转动条件下现存的参数估计方法计算量过大或者方法适用条件不满足，提出了一种基于神经网络的参数估计方法.此方法以成像问题的模型知识指导数据的生成过程，然后训练通用的神经网络，最终实现将数据中隐含的知识转化为转动估计器.从仿真实验结果来看，所得到的网络对满足一定信噪比要求的回波数据可以提供较准确的估计，所得参数可以帮助成像算法提高聚焦效果，大量的样例表明网络可以部分学习到回波与转动之间的关系.     

2种灰色模型在矿区地表沉陷预计中的适用性

目前矿区地表单点沉陷动态预计方法主要基于传统的水准测量数据,监测方法单一,成本高,观测点易破坏,不能保证地表形变信息的实时性,且采用灰色模型进行地表沉陷预计时只针对单一模型的应用,没有结合模型自身特点分析其适用性。以袁店二矿7221工作面为试验区域,采用合成孔径雷达差分干涉测量技术监测矿区地表沉陷量,分别建立了描述沉陷量与时间关系的GM(1,1)与灰色Verhulst模型进行地表沉陷量预计,实现了矿区地表沉陷监测与动态预计一体化。通过比较、分析GM(1,1)与灰色Verhulst模型对地表沉陷量的拟合及预计结果,得出了2种灰色模型在矿区地表沉陷预计中的适用性:在矿区开采沉陷开始至活跃前期,若地表单点沉陷量曲线呈近似单峰型,则宜采用GM(1,1)进行短期预计;当矿区地表沉陷进入衰退阶段,单点沉陷量曲线呈平底饱和状态,则宜采用灰色Verhulst模型进行中长期预计。     

煤矿采煤机控制系统设计研究

为了减少综放面工作人员劳动强度、增加采出率,研究了煤矿采煤机控制系统,分析了煤矿采煤机基本结构,主要包括电气系统、牵引传动部件、截割部件和其他辅助装置,提出了采煤机控制方案和流程,系统主要包括地面监控系统、巷道监控系统与采煤机机载监控系统,并研究了各系统的软件和硬件及关键技术。研究为煤矿采煤机的智能控制提供了参考。     

弧形阵列3D-SAR成像处理算法研究

三维合成孔径雷达（3D-SAR）能够获取观测场景目标的三维分辨，解决传统二维合成孔径雷达的叠掩、阴影等问题。不同于现有的3D-SAR成像几何，本文设计了一种新的基于弧形曲面几何的三维合成孔径雷达系统模型。相比于现有的3D-SAR成像系统，该系统能够利用弧形天线阵列实现高效的数据采集和宽视角三维成像。然后针对所设计的弧形阵列3D-SAR系统，本文提出了一种应用于调频连续波信号的波数域三维成像处理算法，通过波数域卷积及插值变换，避免了距离近似等产生的相位误差，从而实现对目标的精准聚焦。最后，通过进行计算机单点目标仿真与多目标仿真，并将仿真结果与后向投影算法的结果进行对比，验证了本文所设计系统模型的有效性及提出算法的良好成像性能。      

基于双态混沌PSO的机载激光通信视轴稳定控制

机载空间激光通信视轴稳定是激光通信链路建立的前提。在视轴稳定平台中应用自抗扰控制方法取得了良好的控制效果,但自抗扰控制需调整参数众多且缺乏规范的调整手段。针对自抗扰控制调参难的问题,本文提出了一种利用双态混沌粒子群算法优化自抗扰控制参数的方法。仿真结果表明,与PSO-PID控制方法相比,该方法具有更快的响应速度,更强的抗干扰能力和更好的鲁棒性。