根据直升机飞行控制系统的内外回路设计概念,利用H∞回路成形方法设计了直升机双回路控制系统。首先采用H∞回路成形方法设计姿态命令/姿态保持控制器,使得直升机内回路具有良好的带宽和响应时间,且保持通道的解耦和鲁棒性;采用H∞回路成形方法构建直升机的速度回路作为外回路,实现对直升机的前飞速度和横向速度的控制,保证速度通道上具有良好的跟踪性能和鲁棒性能。并按照ADS-33E对所设计的控制系统的操纵品质做出了评价。仿真结果显示了良好的控制效果,验证了该设计方法的有效性。

为了实现无人战斗机的编队攻击,在深入分析编队协作复杂性的基础上,采用模块化设计,根据高可靠性原则,在Visual C++6.0环境中,提出了一种可以在不同平台中实现功能的UCAV攻击编队自主协作系统的设计方法,并对各个子系统的组成和功能进行了探讨,给出了该系统在整个作战过程中的工作流程,最后对正常攻击、单个任务失败、基于不同平台的系统实现3种情况进行了仿真分析。结果表明,该系统能够在不同的平台中可靠地实现UCAV编队自主协作攻击过程。

考虑到导弹-目标追逃模型中存在的非线性和不确定性等特点,首先建立在三维坐标系下的反舰巡航导弹-目标的相对运动方程,采用基于零化导弹目标视线角速率的思想,同时把目标机动看成一类有界干扰,应用动态逆方法设计了一种三维末制导律,这种控制方法可以很好地解决系统中存在的强的非线性和不确性因素。仿真结果表明该制导律能够打击机动目标且脱靶量较小,具有较强的鲁棒性。

分析了石英音叉陀螺驱动端叉指振动速度幅值在3个不同谐振频率点的稳定性,实现了最佳谐振频率点的控制。首先根据机电等效理论得出陀螺等效电路中串联支路电流等效于音叉振动速度;然后分析了串联支路导纳的幅频特性,得出在串联谐振频率点处音叉振动速度幅值受频率抖动影响最小的结论;但实际求得的谐振频率点与真实谐振频率点之间存在差别。设计移相电路,调整移相电路的阻容值使陀螺工作在不同的谐振频率点,通过比较可以看出在真实串联谐振频率点处陀螺驱动端叉指振动最稳定;调整移相电路的阻容值使其产生3.78°的相移可使陀螺工作在真实串联谐振频率点处。

通过引入状态空间节点的概念生成三维航迹搜索空间,将原来的航迹规划问题简化为在状态空间中的搜索寻优问题。再利用改进估价函数,将约束条件和优化的搜索算法相结合,有效减小搜索空间,提高搜索速度。仿真结果表明,生成的航迹具有自主地形跟随、地形规避和威胁规避的能力,并具有根据任务决策偏好选择飞越威胁的能力。

分析了人在回路电视制导导弹系统研究飞行员可靠性的必要性。针对人的可靠性研究行为学策略,建立了飞行员可靠性评估的贝叶斯网络模型。论述了利用该模型进行评估的基本步骤,建立了其评价指标体系,并通过实例对飞行员人因可靠性进行了评估和研究。仿真结果证明了该模型的正确性和有效性,为飞行员发现自身不足提供了理论依据。

分析了Wald序贯概率比检验用于故障诊断残差检测时备选假设必须唯一确定所带来的潜在局限性。在残差为正态分布的条件下,针对这种局限性提出了一种改进方法,在残差检测过程不断对备选假设进行修正,并消除了Wald序贯概率比检验产生的检测延时,定性分析认为这种改进方法适合于传感器缓变故障残差检测。仿真结果表明,改进方法相比于Wald序贯概率比方法,能更快速准确地检出缓变故障,具有更高的实时性。

提出一种分层递阶多Agent控制结构,在此控制结构的基础上设计出一种无人机自主飞行控制系统。重点对系统中的任务规划Agent和姿态控制Agent进行研究,分别实现了对任务规划Agent的结构建模和姿态控制Agent的内部控制律设计,最后在JADE平台上仿真实现了无人机的姿态角控制。实验结果表明,在多Agent系统与先进控制方法交叉、融合的基础上,设计出的自主飞行控制系统具有很好的控制效果和很高的智能能力,非常适合无人机自主飞行控制设计。

在超视距目标跟踪中,由于地球曲率的影响,基于直角坐标建立目标的状态方程和观测方程不再合适。针对这一问题,建立了基于大地坐标的目标状态方程和观测方程,并将Unscented卡尔曼滤波方法(UKF)运用到大地坐标系下的对空目标跟踪中。通过仿真试验,验证了该方法的可行性。

以半捷联寻的制导**为对象,研究了捷联末制导系统中的捷联控制算法和制导信息滤波模型。首先分析了捷联末制导系统的工作原理,给出了捷联天线稳定平台的跟踪控制算法,然后针对捷联控制算法对目标视线角信息的需求,考虑仅有角度测量的被动制导情况,提出了一种基于Markov随机模型的机动目标跟踪模型,通过推广Kalman滤波技术可以获得目标视线角的估计。因为捷联末制导系统无法直接测量目标视线角速度,为了满足弹上比例导引的需要,提出了一个末制导系统角跟踪通道的数学模型,该模型可以采用常规的Kalman滤波算法获得目标视线角速度的估计值。最后,通过一系列数学仿真验证了上述方法的有效性。

针对超机动飞行快回路的不确定非线性模型,提出了一种利用自适应模糊滑模控制器算法。在所得的最终控制信号中,采用模糊逻辑系统来逼近未知系统函数和开关项;所设计的鲁棒自适应律用来减小逼近误差,从而有效降低抖振。仿真结果表明,所设计的控制律能在过失速机动条件下控制飞机跟踪指令飞行,确保系统具有良好的动态和稳态性能,而且控制器具有很强的鲁棒性。

时延是战术数据链的重要性能指标,时隙分配方案对时延有很大的影响。结合战术数据链Link 16的通信协议,分析了数据链时延构成的各种因素,并采用概率周期分析方法,对主要构成因素进行了详细的统计分析。最后,采用目前常用的网络仿真软件OPNET对其TDMA组网方式进行了建模与仿真,仿真结果给出了战术数据链的时延与时隙分配方案和业务量的变化关系。

在激光陀螺信号解调领域,很难寻找到一种兼顾实时性和解调精度的方法,这大大限制了激光陀螺的应用领域。针对此问题研究了一种新的机械抖动激光陀螺的抖动解调方法。这种方法采用LMS自适应滤波器原理,分别将陀螺信号和角速率传感器的角位移信号作为基本输入和参考输入,经自适应滤波后得到解调结果。首先分析了这种新方法用于抖动解调的理论基础,并提出设计实现方法,最后给出一些与传统方法的对比结果。仿真结果表明,LMS自适应滤波器在静态和动态工作情况下都有很好的解调效果,解调残差明显减小,可有效降低系统解算负担。

侵彻子母弹对目标的侵彻毁伤效果与其抛撒高度直接相关。建立子弹弹道仿真模型,求解子弹着地参数。在分析母弹抛撒高度与子弹着地参数定量关系的基础上,推导出使各子弹整体侵彻效果达到最佳的目标函数。利用粒子群的优化算法,建立侵彻子母弹最佳抛撒高度的求解模型,并进行了仿真计算。仿真结果表明,粒子群算法能够有效地达到或接近全局最优。同时,相比遗传算法,粒子群算法收敛速度更快,计算效率更高,从而为侵彻子母弹最佳抛撒高度的求解问题提供了新的有效算法。

遥感图像通过像元灰度值的高低差异和空间变化来表示不同属性的地物目标及其分布情况。随着人工神经网络理论的发展,神经网络技术日益成为遥感图像分类处理的有效手段,并有逐渐取代传统遥感图像分类方法的趋势。重点分析了BP神经网络模型的遥感图像分类方法,并针对BP算法的学习速率慢做了改进,利用Matlab 7.0作为实验平台,对北京市海淀区遥感影像进行分类实验。实验结果表明,与基本BP算法相比较,改进的BP算法网络训练收敛速度快,分类方法是有效的。

弹药供应计划的制订是战时装备保障的一个重点问题。分析了弹药消耗的一般规律,在此基础上依据战时弹药供应原则,建立了战时弹药供应计划的优化模型,并以机步师对野战阵地防御之敌进攻战斗为例进行了具体分析。该模型符合部队战时弹药供应的实际情况,能够快速、合理、准确生成弹药供应计划,对战时装备保障的决策优化具有科学指导意义。

普通PID型迭代学习控制算法由于其增益矩阵一旦确定,就不再改变,因而收敛速度较慢。为了提高收敛速度,结合模糊控制技术用于学习控制,提出一种模糊增益PD型迭代学习控制算法。该算法根据系统误差的大小,通过调整因子而改变增益矩阵大小。调整的方法是:在控制的初始阶段,增强控制输入中系统误差增益矩阵,同时保持误差微分增益矩阵不变,从而清除误差;而在控制趋于稳定时,增强控制输入中误差微分增益矩阵,同时保持系统误差部分增益矩阵不变,以减少超调量。针对一个单臂机械手模型,进行了仿真设计,仿真结果验证了方法的有效性。

基于SOPC的模拟音频控制面板主要应用于机载音频管理系统的地面测试设备中,实现了音频控制面板的功能及其与音频管理组件的通信协议。操作界面采用虚拟仪器技术实现,面板功能与通信应用SOPC技术采用模块化的设计方法在一块FPGA芯片中完成,FPGA同时控制USB模块与虚拟界面之间的数据通信。机载电子设备自动测试过程中,模拟音频控制面板快速稳定地为音频管理组件提供控制信息,提高了自动测试系统的可靠性,缩短了内场维修公司的维修时间,降低了维修成本,提高了维修效率。

潜艇战场态势判断是潜艇作战过程的重要环节,是潜艇指挥员进行决策的重要前提。应用灰色系统理论,以改进初值和背景值的GM(1,1)模型分段对目标序列进行预处理,可有效克服目标方位序列的非线性和非稳定性,在信息较少的情况下达到精度较高的预处理效果。通过对目标态势进行合理的分类、仿真得到标准灰类的方位序列集;应用灰色趋势关联度,综合考虑目标方位序列之间的距离差异和变化趋势差异,从而得到目标的战场态势。实例计算表明:上述计算可快速得到潜艇战场的目标态势,为潜艇作战提供有利信息。

分析了几种备件需求函数及其适应范围;针对小样本数据,构建了运用层次分析法对**备件需求进行专家评判的三级递阶结构模型,提出了一种基于专家评判和贝叶斯理论的需求分布函数确定方法;通过该方法对后验分布进行检验,有效地利用了先验信息,可以被看作是传统预测方法的推广和延伸;最后通过实例验证了该研究的正确性和可行性。

新型雷达可更换的板级电路复杂、数量多。为了快速诊断板级电路故障, 提出了采用分类的粗糙集-神经网络-专家系统的混合系统实现雷达装备的故障诊断。简要介绍混合系统进行雷达板级电路故障诊断的工作原理;建立了故障诊断样本;并以实例对粗糙集-神经网络-专家系统的混合系统进行训练和实际诊断。结果表明,该方法诊断准确性高,比其他方法更为快速有效,较好地解决了雷达可更换板级电路的故障诊断问题。

针对一类具有死区模型并且控制增益符号已知的不确定多输入多输出非线性时滞系统,基于滑模控制原理提出了一种稳定的自适应神经网络控制方案。该方案通过使用Lyapunov-Krasovskii泛函抵消了因未知时变时滞带来的系统不确定性。通过利用积分型李亚普诺夫函数,并且构造逼近连续函数,闭环系统证明是半全局一致终结有界。仿真结果表明了该方法的有效性。

分析了飞机电源系统欠压故障的发生原因和判别,尝试了一种基于改进Elman神经网络的飞机电源欠压故障仿真方法,在阐述Elman网络理论的基础上,将改进Elman网络应用于飞机电源欠压故障的诊断,分析了网络结构、学习算法、特征提取和故障判别方法;网络模型应用了故障样本及专家经验知识,并通过学习使模型不断完善。通过实验数据验证,该网络模型和故障诊断方法是可行和有效的。

主动电磁装甲是一种具有良好发展前景的装甲防护技术,它能有效提高装甲车辆的防护性能和机动性能。分析了主动电磁装甲拦截弹发射器的发射原理,推导了拦截弹的受力方程和运动学方程。为了分析加载过程中拦截弹的运动规律,给出了拦截弹加速过程分析的数值分析方案;编制拦截弹发射过程仿真的有限元分析程序并进行了仿真,得到了加载瞬间拦截弹的速度和位移随时间变化的规律。为了对仿真结果进行验证,搭建实验系统并进行了拦截弹发射实验,结果表明仿真结果与实验数据符合较好。