反射光学系统具有无色差、结构紧凑、体积小和成像性能优良等特点, 被广泛应用于空间遥感探测领域。首先, 基于同轴四反光学系统像差表达式, 构建了以系统均方根波像差为条件的成像评价目标函数; 进而应用开发的自适应变异概率遗传算法求解该目标函数, 得到一组合适的同轴四反光学系统初始结构参数解; 随后, 在上述系统结构基础上对其进行适当离轴消除系统中心遮拦, 并将四块光学面设定为偶次非球面, 应用光学设计软件 Zemax 对其进行像差优化。最终设计了一款焦距为 800 mm、工作波段为 0.4～1.6 μm、全视场角为 1°、入瞳直径为 80 mm 的成像质量良好的离轴四反光学系统。结果表明, 该方法为设计此类离轴光学系统提供了一种有效手段, 具有很强的实际应用价值。

导弹**的制导工具误差分离与折合是命中精度评估的重要研究内容。首先结合捷联惯性导航系统的工作原理, 提出利用实数遗传算法实现误差分离与折合, 并给出具体实施步骤; 而后针对遗传算法在解决误差分离问题时寻优慢、易陷入局部最优等问题, 利用相应策略对遗传算法进行改进, 设置交叉概率和变异概率的调节机制, 同时利用精英保留策略, 有效提升了误差分离及弹道折合的精度; 最后利用某仿真弹道进行验证, 结果表明,与传统遗传算法相比, 改进遗传算法的收敛速度更快, 分离精度更高, 折合至全程弹道所得的遥外测速度差更接近真值。

在大型风电叶片动态摄影测量中, 为了对相机的站位进行优化, 采用一种变异操作改进型遗传算法作为摄影测量网络优化方法, 通过光线束前方交会的误差传递建立测量误差模型, 以空间坐标测量误差的标准差为网络优化的目标, 同时根据被测风电叶片几何结构和实际环境确定了相应的约束条件进行仿真实验, 得到了最优的相机站位。结果表明, 在以叶片长度为40m的风机为被测物的仿真实验中, 最优站位的空间坐标测量误差标准差为2.7mm; 通过对叶片长度为3.5m的风机模型进行实测实验验证, 最优站位的相对测量误差为0.009%, 最大误差为0.617mm。该研究为风电叶片摄影测量的网络优化提供了参考。

采用层次聚类及基于改进遗传算法的无监督模式识别方法, 对2D-C/SiC复合材料常温拉伸试验过程的声发射数据进行分析, 结合试样断口的扫描电镜(SEM)照片, 得到拉伸过程中5类损伤模式及其典型声发射特征参数。通过对各类损伤的能量分布、累计事件数和累计能量的分析, 研究C/SiC复合材料的损伤演化过程, 发现其过程可分为基体微裂纹和界面失效为主的初始损伤阶段、基体微裂纹停滞导致层间剥离及纤维失效占主导地位的裂纹饱和阶段、基体长裂纹和界面失效为主的损伤积累发展阶段和纤维束大量失效的宏观断裂阶段。

针对地面合成分队作战特点和传统火力分配模型的不足, 建立了一种最小火力浪费的火力分配模型, 模型旨在大致满足毁伤要求而不过分追求绝对的毁伤概率以避免火力过度集中与浪费; 提出一种改进遗传算法的模型求解方法, 以增强算法对模型的寻优能力。实例仿真结果及对比分析表明, 模型建立合理可行, 可为地面合成分队火力优化分配提供较好的解决途径。

针对组网雷达的干扰效率问题, 设计了一种改进的遗传算法并将其应用于干扰资源分配问题, 进而分别就一对一、多对少、少对多3种分配模型进行了分配方案制定以及干扰效益值计算。通过与其他算法结果的对比, 发现本算法不但取得了较优的分配结果和效益值, 且需要的迭代次数较少, 验证了算法的高效性。

针对组网雷达的干扰效率问题, 设计了一种改进的遗传算法并将其应用于干扰资源分配问题, 进而分别就一对一、多对少、少对多3种分配模型进行了分配方案制定以及干扰效益值计算。通过与其他算法结果的对比, 发现本算法不但取得了较优的分配结果和效益值, 且需要的迭代次数较少, 验证了算法的高效性。

实木地板的表面缺陷直接影响其力学性能和产品等级, 表面缺陷的快速检测对实木地板的在线分选具有重要的现实意义。 针对视觉方法检测实木地板表面缺陷识别率低的问题, 提出了一种基于近红外光谱分析技术的检测方法。 首先, 分别采集规格为200 mm×100 mm×20 mm的表面带有活节、 死节以及无缺陷的实木地板的光谱数据各60份, 其中30份作为训练样本, 30份作为测试样本； 其次, 使用高斯滤波(GSF)、 分段多元散射校正(PMSC)和去趋势法(DT)等方法对采集到的光谱数据进行预处理, 降低光谱噪声、 消除光谱的散射影响； 然后, 利用改进遗传算法从处理后的光谱中提取特征波长用于构建缺陷识别与分类模型； 最后, 使用基于贝叶斯理论改进的神经网络构建实木地板缺陷识别和分类模型。 实验使用含有活节、 死节以及无缺陷的实木地板样本对模型进行训练和测试, 结果表明: 通过贝叶斯神经网络构建的缺陷识别与分类模型能够准确识别活节、 死节和无缺陷三类实木地板, 识别率分别为9220%, 9447%和9557%。 证明了实木地板表面缺陷类型与其近红外吸收光谱密切相关, 并为下一步实现实木地板表面缺陷的准确定位提供快速检测方法。

在光传输网络中经常会涉及必经网络节点问题, 即在选定了源端和宿端之后, 还指定了必须通过的局端站点, 要求建立一条最短通道的业务需求。传统的优化算法无法直接找到这样的路径。文章提出一种基于改进遗传算法的必经网络节点算法, 该算法由必经点生成随机生成树, 在随机生成树中选择必经节点间的两两子路, 并引入子路的选择概率, 借助聚类算法动态调整交叉的自适应机制提高搜索效率, 从而改进遗传算法以解决必经网络节点问题。最终, 经过论证及仿真表明采用该算法可以满足应用。

为了高效率、高精度检测自由曲线和曲面零件并计算轮廓度误差，提出将改进遗传算法与拟随机序列结合来评定自由曲线轮廓度误差。首先，针对自由曲线因没有已知的解析表达式而常用离散点表示其轮廓的特点，采用非均匀有理B样条(NURBS)来表示自由曲线，并用改进遗传算法优化重建自由曲线；然后，应用拟随机Halton序列均匀产生参数值精确计算点到曲线最短距离。阐述了自由曲线重建时控制顶点及目标函数值的计算方法，确立了改进遗传算法重建自由曲线及采用拟随机序列生成参数值求解点到曲线最短距离的具体步骤。最后，针对仿真实例计算并实测零件曲线轮廓度误差。结果显示，自由曲线轮廓度误差评定精度高于99%，表明提出的方法算法简单、计算速度快、精度高，适于在工程计量中推广应用。