综述了民机航空电子体系架构从联邦式体系(如A310)、综合模块化航电体系IMA(如B777)乃至分布式综合模块化航电体系DIMA(如A380和B787)的发展过程,对民机典型互连协议进行了比较,指出航空电子全双工交换式以太网AFDX互连技术能够满足新一代民机航电“信息一体化”的发展需求,并以当代先进大型民机A380为例,说明其如何采用AFDX互连构筑DIMA。最后对我国大型飞机航电系统发展提出一些建议。

将HLA应用于人在回路的仿真要求具有实时性,当前RTI软件一般不能满足要求。需要通过某种方式改善RTI的时间损耗,并且保证时间管理的正确性、同步性。这里禁止了RTI内部时间管理服务,同时应用时间管理盟员协调联邦的步进,并且采用恰当的DR算法解决个别盟员计算缓慢、传递数据延迟、数据传递丢失的问题。给出了基于HLA空战仿真的体系结构,分析了应用的HLA接口规范和辅助时间管理方法。提出的方法能在网络较好的局域网条件下,有效地解决人在回路实时性要求与RTI本身不实时的矛盾,经济代价低,提供了解决工程实际问题的一种通用且实用的手段。

对潜艇水下跟踪目标的一种方法-多方位-速度法进行了深入分析,发现它具有独特的性能。首先分析了系统的观测性,得出了系统可观测的两个必要条件。之后对两种可能的建模思路进行了分析,指出了一种常见的建模错误,它使得已知的目标速度未能得到利用,效果等同于仅方位法。最后对目标航向的多解现象进行了分析,指出多解性是多方位-速度法的一个基本性质。结合有关性能,还将多方位-速度跟踪和仅方位跟踪进行了比较。

提出一种基于自适应粒子群算法的航迹规划方法。航迹规划是低空突防过程中的关键技术,目的是得到一条既安全可靠又全局代价最优的三维航迹。针对基本粒子群优化算法容易陷入局部极值、进化后期的收敛速度慢和精度低等缺点,采用自适应粒子群优化算法,仿真结果表明该方法能够快速有效地完成规划任务,获得满意的三维航迹。

以已推导所得的导弹-目标相对运动三维非线性模型作为研究对象,为获得快速收敛的跟踪效果,引入有限时间控制理论,设计具有有限时间收敛效果的非线性导引律。从理论角度论证了导弹在有限时间内成功拦截非机动目标的可行性,并估算了有效拦截时间的范围。计算机仿真结果表明,所设计导引律能够使整个导弹-目标相对运动系统稳定,控制导弹在有限时间内击中目标,实现零脱靶量打击,提高了导弹的拦截性能。

以瞬时带宽超过1 GHz的超宽带信号监测处理为应用背景,利用高性能FPGA和超高速ADC实现了超高速数据采集、海量数字存储的技术方案。基于此方案的终端处理系统采用软件无线电技术架构,对1 GHz超宽带信号具有实时监测处理功能、实时引导干扰能力;实验测得系统采样速率600 Msps时系统信纳比达到44 dB,有效位数为7.1 b,达到了较好的实验效果。

针对一类状态和控制输入矩阵均为区间矩阵的不确定时滞系统,其中状态和控制输入同时具有未知但有上界的时间滞后,基于Lyapunov稳定性理论,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,讨论了该类时滞系统的时滞依赖型非脆弱H∞状态反馈控制器设计问题。在区间不确定性和控制器执行机构扰动均满足增益有界条件下,得到了该类时滞系统的满足H∞性能的一个充分条件。通过求解一个线性矩阵不等式(LMIs)组,即可获得鲁棒H∞控制器。最后对某型飞机作机动飞行仿真,仿真结果表明该鲁棒控制器设计方法是有效的。

辅助决策系统能够提高飞机近距空战的智能化和自动化水平。为了改善辅助决策系统的自主能力,使决策支持系统适应快速变化的战场环境和及时纠正决策失误,提出了一个应用新决策触发机制的决策系统。该触发策略改变了传统的固定时间间隔的触发机制,可以根据战场态势的变化动态地调整自主决策的时机,适应快速多变的战场环境。最后使用对抗仿真对该触发策略进行验证,其中我方使用了新的策略触发器,而敌方仍然使用固定时间间隔的触发策略,其时间间隔为2~4 s不等。仿真结果证明了新策略的良好效果。

针对战机实施对地巡航导弹投放的航路规划中解决飞机的进入角约束问题,提出了一种遗传算法获得初始航路规划方法;在此基础上运用B样条曲线理论进行航路光顺获得二次航路规划,解决了飞机到达目标区发射空地导弹时导弹发射角限制问题。仿真结果表明,该算法既满足飞机过载要求,又满足导弹发射角要求,可有效提高飞机的任务成功率。

导弹的打击精度容易受干扰的影响,针对这些未知干扰的存在,利用RBF神经网络具有自学习的能力,并结合变结构控制方法的鲁棒性,提出了一种基于RBF神经网络的滑模变结构控制的导弹制导律。利用RBF神经网络对干扰进行在线估计,克服了未知干扰对制导精度的不利影响,并且分析了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,RBF神经网络能够很好地估计出干扰,所设计的制导律能够不受干扰的影响,从而快速精确地打击到目标,验证了该制导律的有效性和鲁棒性。

介绍了典型预警模式的系统组成,给出该模式下反战术弹道导弹(Tactical Ballistic Missile,TBM)作战过程;重点探讨了效能评估的指标体系,建立了预警时间、预警内容以及预警精度的数学模型;接着引进云重心评价法并用粗集改进了权重。最后,对通过仿真得到的一组数据进行分析,得出对典型模式支援效能评价结论。

针对传统阈值算法缺乏自适应性的缺点,利用Contourlet多方向性和各向异性的优点,提出了一种基于Contourlet循环平移自适应阈值的SAR图像去噪算法。利用sigmoid函数构建一种新的自适应阈值函数,根据Contourlet不同方向子带系数的特点,动态调整阈值函数中的参数,以获得合适的阈值对Contourlet系数进行处理。同时为了抑制图像边缘附近的伪吉布斯效应,引入循环平移算法来抑制人为干扰。分别利用4种经典的阈值算法和本文算法,对实测SAR数据进行相干斑抑制,试验结果表明,Contourlet循环平移自适应阈值SAR图像去噪算法在平滑图像的同时更好地保持了图像本身的纹理信息,图像的视觉效果优于其他算法,等效视数和边缘保持指数分别提高了86.22和0.3。

动能拦截器(KKV)控制系统的设计不确定性参数较多,弹道仿真复杂。 在建立弹目运动方程的基础上将模拟退火算法(SA)引入并行蚁群算法(ACO),结合ACO算法的快速寻优能力和SA的概率突跳特性,对决定KKV姿态和轨道控制精度的6个复杂参数进行了全局优化,优化后的参数使得KKV发动机总体拦截工作时间缩短。仿真表明,与单一ACO和SA算法相比,ACO-SA混合优化在解决复杂的KKV控制参数设置问题上有较强的寻优能力和较快的收敛速度。

为了区别移动自组织网络拓扑变化和外界的攻击或干扰对网络性能的影响,利用无线网络仿真工具QualNet对多种战场应用场景进行建模仿真,比较分析不同场景下的网络性能,给下一步的攻击效果评估提供指标参考。

针对网络撕裂方法诊断模拟电路故障过程中撕裂节点必须是可及节点的限制,提出了虚拟可及测试节点的方法。利用网络拓扑结构和基尔霍夫电流定律计算一类不可及测试节点故障电压,让其成为虚拟可及测试节点。然后在可及或虚拟可及测试节点对网络进行撕裂,再根据故障电压和故障判据定位故障至更小的区域,从而进一步定位故障元件。这种新方法降低了待诊断电路中对可及节点数目的要求,增加了撕裂的灵活性。通过仿真实例验证了该方法的有效性。

用雷达组网抗击空中隐身目标是现代防空雷达的一个重要发展方向,根据隐身目标雷达截面积的分布特性,将雷达对隐身目标的探测范围进行了简化,建立了雷达对隐身目标探测范围的理想化模型。从雷达探测区域补盲的角度探讨了雷达组网优化布站问题,两部雷达组网时,探讨了来袭方向确定和不确定时的优化布站,进而探讨了3部雷达组网时两个副站对一个主站进行探测区域补盲的优化布站问题,通过理论推导和仿真,得出了一些有益的结论。

介绍了国外最新航空CCD相机的发展状况。根据世界航空CCD相机的发展概况,全面分析了高分辨率航空CCD相机的各关键技术;就像移补偿、振动控制、自动调焦技术、光学系统以及图像数据采集等问题进行详尽的阐述,并研究了各关键技术实现途径;最后指出了航空CCD侦察相机未来的发展趋势和方向。

光电跟踪系统的力矩波动是影响其跟踪精度的一个关键问题。基于某光电跟踪控制系统动态模型,从抑制噪声的角度分析了加入电流环对抑制力矩波动的影响,同时还分析了系统速度、电流两环闭环带宽与力矩波动抑制之间的关系。分析表明,加入电流环后的光电跟踪系统抑制力矩波动的能力明显增强,同时较高的速度回路带宽有利于抑制力矩波动引起的干扰,且在速度带宽一定的情况下增加电流闭环带宽对抑制力矩波动也有一定作用。因此,在设计光电跟踪系统时,在不影响系统稳定性的前提下应选用尽可能大的速度及电流闭环带宽。

机械抖动机构是抖动偏频激光陀螺仪中的一个精密机电元件,为了提高陀螺的精度,消除抖动偏频的动态闭锁误差,需向正弦信号中注入随机噪声,使抖动幅度在一定范围内随机变化,达到消除动态闭锁误差的目的。通过Multisim软件对加入噪声以及锁相器的抖动环控制电路进行仿真分析,仿真结果得到了改进电路后抖动电路的驱动信号。

在JPEG2000图像中,采用灰度掩模方法对多个任意形状感兴趣区域进行标识时,由于其要求掩模的行数和列数和原图像相同,使得掩模的数据量非常庞大。为减小掩模的数据量,提出了一种块覆盖灰度掩模方法。该方法在研究灰度掩模的基础上,采用由多个像素点组成的分块灰度掩模来代替原单个像素点组成的灰度掩模,以对多个任意形状感兴趣区域进行标识。在对标识要求精度不太高的情况下,可极大地减小掩模的数据量。针对掩模扩张带给掩模数据量影响的问题,利用一个实例进行了数学计算,计算表明,当感兴趣区域面积足够大时,掩模扩张不会对掩模的数据量带来太大影响。

多元红外导引头为了对抗云团等大背景干扰,在预处理电路中加入了陷波器。利用Matlab进行仿真,分析了陷波器带宽对抗人工干扰和预处理电路时间响应常数造成的影响和加入陷波器后的使用效果。仿真结果表明陷波器的带宽越窄会使整个电路的时间常数变长,带宽越宽会使抗人工干扰时信号下沉。根据仿真结果设计了预处理陷波电路,经内外场试验该电路在抗云团等大背景干扰时,大大降低了背景噪声的幅值,提高了信噪比,在目标脉冲信号提取及抗人工干扰性能方面表现出了良好的性能。

根据采用小波变换提取图像边缘的多尺度特性,对小波多尺度间的相关性进行了分析,提出多尺度小波变换相关算子,分析了相关算子的滤波特性,利用相关算子对图像的多尺度边缘信息进行了优化。既保留了图像中重要的细节边缘信息,又剔除大量的冗余边缘和虚假边缘,有效地提取出了图像的特征边缘。

抢修力量配置是飞机战伤抢修复杂系统的核心因素。损伤飞机在抢修系统中的停留时间是进行抢修力量配置的关键指标。首先用排队论的观点,从飞机战伤抢修系统的特性出发,结合对系统输入过程的分析,得出抢修力量预测模型即M/M/C/m/m排队模型。然后通过对该排队系统状态转移方程求解,计算出损伤飞机在系统停留时间。最后通过实例分析,得出对战伤抢修力量配置的方法。

针对数字式导弹姿态控制系统的参数具有时变性和不确定性的特点,设计了一种离散变结构控制器。该控制器结合了Ackermann规则设计切换函数简单、易行的优点和全程滑模控制器的全局鲁棒性的长处。同时引入灰色理论,设计了灰色补偿控制项,用于克服数字导弹姿态控制系统的不确定项对系统造成的影响。结果表明,该控制器在导弹姿态控制系统中的仿真效果较为令人满意。