在战斗机低空突防过程中,防止敌方发现我机或使敌难以发现和跟踪我方飞机,是运用电子干扰设备压制敌警戒、引导和目标指示雷达的主要目的。首先建立了有源电子压制数学模型,研究了压制后对威胁空间的影响。然后基于突防飞机的需求建立了满足突防的压制条件。仿真表明了电子压制模型的正确性,该方法对敌方火力威胁区域的航迹规划提供了理论依据。

根据舰艇编队对海导弹攻击中航路规划指挥决策的需要,为避免出现各舰发射的导弹出现航路交叉现象,提出单舰导弹航路规划功能区域的概念和编队导弹航路规划区域划分的思想,建立了编队导弹航路规划区域划分模型。分析了编队导弹航路规划的决策过程,并且结合想定装备参数运用遗传算法进行了编程实现和算例分析。为指挥员实施导弹航路规划决策提供辅助决策和科学依据。

平流层飞艇在靠浮力升空的过程中,需要对其进行姿态稳定控制。针对飞艇的姿态控制系统的非线性、不确定性和多输入多输出特性,给出了基于轨迹线性化的飞艇姿态控制方法。根据奇异摄动理论,将飞艇姿态系统分成内、外两个回路,依据轨迹线性化方法(TLC)分别设计了内回路控制器和外回路控制器;最后,对所设计的飞艇姿态稳定控制器进行了数字仿真验证。仿真结果表明:即使在控制系统参数存在不确定性的条件下,仍可在所设计的闭环系统中实现飞艇姿态的稳定控制。

针对风险评价中信息的模糊性和不确定性,提出了军用飞机研制风险的模糊综合评价方法。首先,对风险评价的一般方法进行分析;然后,确定了军用飞机研制的风险源因素和风险后果因素,采用模糊集表示风险源因素对研制失败的影响和风险后果因素的大小,并对各个因素进行模糊评价;最后,根据各个因素的模糊评价矩阵及其权重,采用模糊综合评价方法获得研制风险的失败概率和失败后果,由失败概率和失败后果可得到研制风险的大小。算例表明,模糊综合评价方法可将风险评价中的模糊和不确定信息定量化处理,能够有效地对军用飞机的研制风险进行评价。

为解决机电产品可靠性验证试验问题,研究提出了指数-威布尔修正统计试验方法。阐述了指数-威布尔修正统计试验方法的基本原理及实施步骤;论述了统计试验方案的设计;最后举例说明了该方法的应用。

重要性密度函数的选择对粒子滤波至关重要,围绕重要性密度函数的选择,已提出许多改进粒子滤波算法,典型的有扩展卡尔曼粒子滤波(EPF),不敏卡尔曼粒子滤波(UPF)、辅助粒子滤波(APF)及正则化粒子滤波(RPF)。详细讨论了4种改进粒子滤波算法的基本思想、性能特点及主要步骤。通过对一典型标量非线性系统的滤波实验,对4种改进算法的性能进行了仿真比较,实验结果表明,4种改进算法都从不同程度上改善了粒子滤波器的性能,其中,UPF的性能最优。最后,分析了各算法的改进原因。

为模拟激光**热毁伤效应,着重研究激光辐照目标后孔洞的形成过程。将材料状态随加热时间的变化等效于无限大介质内部热源功率密度分布随时间的变化,以热物性参数为恒量的无限大均匀介质中热扩散方程的解为理论工具,给出该过程的近似数学表达式,编制软件模拟激光辐照目标后孔洞形成的过程。模拟结果表明,所设计的软件能够模拟一个合乎逻辑的目标材料孔洞形成的过程。如果改变计算参数,将实现不同形状的孔洞。该研究将为激光**辐照下目标材料的热毁伤快速估计提供一种快捷的工具。

通过引入机载雷达辐射这一无源特征,采用多类分类支持向量机进行类型识别,提出了一种更有效的目标识别方法。无源特征是有用信号和噪声的叠加,具有一定程度的不确定性,采用范数熵衡量无源特征,类间距较大,类内聚集性较强,还可以抑制噪声。支持向量机分类器结构简单、可获得全局最优、泛化能力强,多类分类支持向量机解决目标识别问题高效而且实用。实验证明,该方法明显地提高了目标识别的正确率。

针对传统的抗干扰双站测向交叉定位方法存在的基线及其延长线附近无法实现对目标准确定位的问题,利用预警机装备的优点,提出了一种基于预警机支援的空地协同目标定位方法。该方法使用预警机提供的目标高度信息,以及地面雷达提供的角度信息,在数据处理中心进行目标距离的解算,克服了如上所述的双站测向交叉定位的缺点。分析了该方法的解算精度,经过仿真证明了该方法的可行性。

介绍了一种新概念**-高能激光**的基本原理,提出了空间信息对高能激光**支持应用框架,并就高能激光**对空间信息的需求进行了重点分析,且以信息的转换与传递为主线,探讨了高能激光**运用空间信息的流程,最后,对该领域研究做出了展望。

某型无人机主要用于典型空中目标的模拟飞行,需要严格稳定可靠的自主飞行控制,无人机在整个飞行包线中呈现非线性、时变特性,由此在建立其纵向运动数学模型的基础上,设计了无人机的纵向姿态广义最小方差自校正控制器。仿真结果表明,系统具有较强的跟踪能力、抗干扰能力以及抗过程参数变化能力,比常规PID控制系统具有更好的飞行控制性能。

通过对大图像、小图像、噪声图像的重建,比较了泽尼克矩、正交的傅里叶-梅林矩,畸变的雅可比-傅里叶矩的图像描述能力,最后得出:畸变的雅可比-傅里叶矩有着最强的图像描述能力。在实验中还发现:在噪声图像的重建中,随着重建阶数的提高,图像的重建误差并不是一直减少,而是和有噪声图像一样,是一个先降后升的过程,并对此现象作了解释:在离散空间中连续正交多项式矩并不是完全意义上的正交,是这种正交误差造成了此现象。

图像分割和对象提取是从图像处理到图像分析的关键步骤。K-均值聚类算法和粒子群优化方法结合,即将K-均值方法的结果作为一个粒子并采用粒子群优化的方法,通过适应度函数,利用新的分类中心调整粒子位置,产生新的聚类中心。并将此方法应用于图像的分割。最后,将两种方法的处理结果进行了比较,结果表示基于PSO聚类方法对图像的分割效果比原算法有所改进。

通过对目标在射弹飞行时间内机动模式的估计,可提高对目标未来的预测精度。针对进攻目标飞行航路有一定规律的特点,提出了基于攻击战术的目标机动态势估计方法。首先分析了飞行员采取何种攻击方式的影响因素和攻击战术特点,给出了用于判断目标在未来一段时间内可能机动模式的主要战术约束条件;然后采用贝叶斯网络作为推理工具,给出了构建贝叶斯网络进行目标机动态势估计的步骤;最后进行了仿真实例验证所建立模型有效性。

为了提高对复杂系统所产生故障的诊断效率,提出一种基于遗传算法(GA)和人工神经网络(NN)的综合诊断模型。该诊断模型的运行分为两步:1)利用NN对故障诊断数据进行预处理;2)运用GA进行诊断。将嵌套神经网络与遗传算法有机结合,嵌套神经网络的功能相当于一种预处理器,可以减少由遗传算法处理的故障类型的数量。弥补了遗传算法不能诊断出可信度和神经网络难以鉴别出最可能故障点的缺点。提高了诊断结果的精确性、可靠性和一致性,而且在一定程度上减少了总运行时间。

介绍了边界扫描测试技术的基本原理,提出了边界扫描技术的板级测试策略和整体测试流程,并对扫描链路设计中的具体问题进行分析,最后结合可测试性设计提出了电路板设计时应遵循的原则。

为了实现快速、高精度的图像匹配,将基于灰度的图像匹配技术与基于特征的图像匹配技术相结合。定义了一种灰度值特征,并提出一种基于图像灰度值特征点的快速匹配搜索算法。该算法利用得出的灰度值特征点作为搜索依据,改变了传统匹配方法遍历性质的搜索策略。由于特征点的选取对噪声和灰度值的线性变化具有一定的“免疫性”,因此对灰度值不均匀的图像匹配问题同样适用。该算法在大大提高匹配速度的同时兼顾了匹配精度,实现了高效率、高精度的图像匹配。通过实验,证实了该算法的快速性和准确性。

介绍了利用数字高速摄影机组网测量飞机着陆道面段运动参数的方法。采用凝视测量方法,通过对飞机着陆点位置的统计,正确选取测量区域,合理布设测量站点;并利用多台摄影机联合组网等措施扩展测量范围,解决了由于飞行员难以把握着陆点位置而失去对关键点的测量问题。同时,应用摄影测量原理,通过对摄影机的标校,获得了摄影机的参数;利用图像的数字微分纠正原理,对所摄图像进行修正和重建,得到摄影机的正摄影像,进而利用图像处理方法对起落架机轮及机身测量标志进行基于亚像素的跟踪判读;对判读数据进行处理,得到了飞机着陆道面段的运动轨迹、速度等数据。结合真实飞行试验对测量结果进行了分析,数据结论准确。

针对无人作战飞机单机自主对地攻击过程中航路在线规划问题,在以栅格形式表示的数字地图中,通过对威胁源建模、数据结构组织、估价函数建立、优化算法等多个方面进行改进,提出了一种基于A*算法的改进型规划模型。在保证规划有效性的同时,减小了搜索空间,进而提高了规划算法的实时性。仿真结果表明,该模型能够有效减弱规划结果对于栅格数字地图精度的依赖程度,为进一步开展在线规划及无人作战飞机实时路径重规划研究提供了参考。

航空总线通讯设备的检测是航空电子系统测试和维护的重要组成部分。现有的ARINC429总线通讯设备通道数较少,无法满足现实使用中多设备多通道同时检测的需求。为有效解决这一问题,通过对ARINC429数据总线及相关型号芯片进行充分分析,提出了一种基于自主设计的多通道总线协议IP核的多通道ARINC429总线接口卡的硬件组成原理及实现方法。接口卡采用PLX公司的专用接口控制芯片PCI9054实现PCI接口,使用双端口RAM解决多通道同时工作时数据读写的实时性、可靠性问题。系统仿真分析和实装试验的结果表明,该总线接口卡能够很好地满足快速数据处理和稳定高效的数据传输的要求。在实际使用中,实现了16收16发的功能,具有很高的实际应用价值。

从联邦滤波的故障检测特点出发,以SINS/GPS/ADS/TACAN/RADAR组合导航系统为对象,对基于量测一致性和残差χ2检测的两级故障检测法、双状态递推故障检测法两种系统级故障检测方案进行了较为详细的分析比较,并通过预设故障模型进行了仿真。仿真结果表明:故障检测部分的加入可有效地提高多传感器组合导航系统的容错性和可靠性。两种检测方案对软、硬故障都有较高的灵敏度,但都不同程度出现误警和漏检情况,总体而言,基于量测一致性和残差χ2检测的检测方案更有优势。

传统故障树分析方法需要获取事件发生概率的精确值,忽略了数据的不完备性和模糊性。在火控计算机系统可靠性研究中提出模糊故障树分析方法。建立火控计算机系统的故障树,采用三角模糊数描述基本事件发生概率,计算得到顶事件发生概率的置信区间,并采用中值法计算基本事件的模糊重要度。结果更加符合实际情况,表明该方法用于可靠性分析合理可行。

主要介绍了4种GPS测速方法,给出了各种方法的特点与适用范围,得出了4种方法的测速结果。中心平滑微分求速方法克服了常用微分平滑求速方法计算速度慢以及当部分位置数据出现较大跳跃时,计算出的载体速度严重偏离实际速度的缺点。通过对某次试验的GPS实测数据进行处理,采用中心平滑微分求速,得出的载体速度精度高,能够满足绝大部分领域的测速要求。

当前的**装备体系越来越突现了网络的特征。针对这种情况,提出以连通性为指标、引入网络理论中的关联矩阵概念进行建模与计算、将其生成树数量作为连通性评估指标值,对体系的作战能力进行评估与分析的新方法。**装备体系连通性能力评估结果及相关的敏感性分析示例验证了该方法的合理性、灵活性和适应性。

针对图像处理系统的高速数据采集要求,利用总线切换和乒乓控制的原理,设计了一种基于CPLD芯片与SRAM芯片构成的高速图像数据采集系统。详细论述了系统软硬件设计,并对各种可能出现的异常情况进行了分析。经现场测试和长时间运行,该系统工作稳定,抗干扰能力强,能满足前端图像数据高速实时性要求。

为了提高 “动中通”伺服系统的性能,分析了伺服系统对扰动的响应,并且根据扰动的特点,设计了利用稳定环隔离扰动的策略,并在Matlab/Simulink软件中建立了利用稳定环克服扰动的仿真模型,进行了仿真实验。仿真结果表明,引入稳定环后,系统性能有了明显的提高;而且减小了系统响应的振荡,提高了系统的稳定性。为“动中通”伺服系统的改进提供了直接依据。