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计算机仿真杂志北大期刊统计源期刊

  • 主管单位:中国航天科技科工集团公司

  • 主办单位:北京控制与电子技术研究所

  • ISSN:1006-9348

  • CN:11-3724/TP

计算机仿真杂志

计算机仿真 2017年第09期杂志 文档列表

计算机仿真杂志军事领域仿真
1-4

合成孔径雷达目标图像复原方法仿真研究

作者:代文征; 杨勇; 付辉 单位:黄河科技学院信息工程学院; 河南郑州450063

摘要:对于孔径雷达目标图像的复原,可以有效提升合成孔径雷达对地物目标信息的获取能力。对雷达目标图像进行复原,需要通过控制目标图像复原参数.得到精确的合成孔径雷达目标图像模糊核,完成对目标图像的复原。传统方法先利用图像显著边缘扩散函数修正图像位置,抑制图像波动,但无法得到目标图像的模糊核,导致复原效果不理想。提出基于半二次规整化理论的合成孔径雷达目标图像复原方法。利用双边滤波器对合成孔径雷达目标图像进行去噪,对去噪滤波处理后的图像高强度反差边缘。当前尺寸的模糊核作为为初始值,依据尺度大小控制目标图像复原参数,得到精确的合成孔径雷达目标图像模糊核,对其进行模糊核复原迭代求解,由此完成对合成孔径雷达目标图像复原。实验结果表明,所提方法能够有效降低噪声水平,在合成孔径雷达目标图像复原效率方面有很大提高。

5-9

火箭炮交流伺服系统H∞鲁棒PI控制研究

作者:恒庆海 单位:北京信息科技大学自动化学院; 北京100192

摘要:对火箭炮交流伺服系统H∞鲁棒PI控制问题进行了研究。火箭炮交流伺服控制系统中,被控对象具有的延迟特性和系统存在的扰动成为系统控制的主要难点。H∞鲁棒控制设计是在系统存在不确定性和干扰的时候,能保证系统较好的鲁棒性能。根据H∞鲁棒控制理论,将延迟特性转化为被控对象的不确定性,并采用H∞鲁棒控制增强了抗干扰特性。指出火箭炮交流伺服系统H∞鲁棒性能设计实质上是保证鲁棒稳定和性能要求(满足快速性和较小超调量和静态误差)。问题可以统一在H∞鲁棒控制框架之下进行处理。给出了H∞鲁棒性能设计中,将性能权函数的选取直接与系统性能要求相联系的方法。讨论了性能权函数的选择。求解了H∞鲁棒一个固定形式的PI控制器。仿真结果表明采用H∞鲁棒PI控制器的火箭炮交流伺服系统具有较好的鲁棒稳定性,并且具有超调量小、凋节时间短的优点,提高了控制系统的抗干扰能力。

10-14

战场对敌目标战术意图智能识别模型研究

作者:欧微; 柳少军; 贺筱媛; 曹占广 单位:国防大学信息作战与指挥训练教研部; 北京100091; 乌鲁木齐民族干部学院; 新疆乌鲁木齐830002

摘要:对战场敌方目标战术意图的快速、准确和自动识别.是智能决策的前提和基础。针对传统意图识别模型在知识表达、网络训练和时序特征学习上面临的困难,提出一种模拟指挥员进行情况判断时的记忆机制和推理模式、基于长短时记忆循环神经网络的战场目标意图智能识别模型,构建了模型的基本框架、设计了相应的时序特征编码方法、标签知识封装与模式解析机制,并通过采用学习因子自适应调整策略提高模型的训练效率。测试结果表明.所提模型具有比传统循环神经网络模型更好的收敛性能,能以较高的识别准确率实现对敌方目标战术意图的自动识别。

15-19

双基地雷达对弹道导弹目标特征提取仿真

作者:许丹; 田波; 冯存前; 王义哲 单位:空军工程大学防空反导学院; 陕西西安710051

摘要:弹道目标微动参数的提取可以为真假弹头的识别提供一定的依据。针对单一雷达视角获取弹道目标参数的局限性,提出了一种基于T/R—R双基地雷达的弹道导弹目标进动特征提取的新方法。利用ESPRIT超分辨算法提取T/R站和R站观测得到的各散射中心在不同时刻的一维距离像值,通过分析各散射中心径向距离之间的关系,实现了散射中心的区分。在此基础上,将T/R站雷达和R站雷达获得的散射中心D的微动信息构建方程组,求解出了进动角和部分结构参数,并根据锥底散射中心的微动信息求解出了底面半径。仿真结果验证了选用方法的有效性与准确性。

20-23

军事通信信号位置优化检测仿真研究

作者:郑洋; 陈西豪; 朱锐; 黄仰超 单位:空军工程大学信息与导航学院; 陕西西安710077

摘要:军事通信信号的检测关系着军事斗争的成败,对跳频信号而言,有效的跳频信号检测有利于通信对抗的实施。现有的跳频信号检测方法在时间分辨率和频率分辨率上不能同时满足要求,针对此问题,提出了一种基于小波分解和希尔伯特~黄变换(Wavelet Decomposition—Hilbert—Huang Transform,W—H)的跳频信号检测方法。算法利用小波分解的去噪性和希尔伯特一黄变换的自适应性,有效的避免了时频分析中窗函数的影响。同时,对降噪小波的最佳分解层数问题进行研究。通过分解过程中信噪比的变化趋势确定最佳分解层数。理论推导和仿真证明,W—H方法能有效提高跳频信号检测的准确性。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真
24-29

基于神经网络的无人直升机优化控制仿真研究

作者:蒋昌楠; 赵文龙 单位:北京航空航天大学航空科学与工程学院; 北京100191

摘要:无人直升机是一种非线性、强耦合的复杂系统,使用传统的PID进行控制,存在着控制精度低,鲁棒性差等问题。针对上述问题,设计了一种具有控制参数智能整定功能且在工程上易于实现的自适应神经网络PID控制方法。首先.基于时标分离思想设计了双回路闭环控制器,外回路为路径跟踪控制器,内回路为姿态稳定控制器;然后,利用神经网络。以系统实时前飞速度信息作为输入,实时输出最优控制参数与控制基准点,从而实现控制性能最优化。最后,利用无人直升机非线性模型进行航线仿真,验证了自适应控制方法的有效性与优越性。航线仿真中,使用自适应控制律的无人直升机姿态控制响应更加平滑稳定,路径跟踪更为准确。仿真结果表明,改进后的神经网络PID控制方法克服了传统PID控制方法非线性控制能力差的缺点,提高了控制精度,加快了响应速度,具有更强的鲁棒性与智能性。

30-33

卫星图像传输跟踪优化识别方法仿真研究

作者:李睿; 刘同飞 单位:兰州理工大学计算机与通信学院; 甘肃兰州730000

摘要:对卫星图像传输进行跟踪识别方法优化,可有效提高卫星图像处理过程目标跟踪效果和准确性。对多特征目标进行跟踪,需要将不敏感特征与颜色特征进行融合,保证跟踪精度,完成目标跟踪。传统方法融合目标纹理特性、颜色特性、运动边缘特性等对目标进行表示,但忽略了对其进行迭代搜索,导致跟踪复杂度过高。提出改进的粒子滤波与均值漂移相结合的跟踪识别方法。通过粒子滤波获得目标状态的初始估计,然后利用卡尔曼滤波得到初始估计结果的最优估计,提高估计精度。在跟踪过程中利用Harris角点对目标旋转、光照及部分仿射变化不敏感等特性。与颜色特征进行融合来解决识别方法由于背景过于复杂而跟踪失败问题。然后将聚类中心作为代表粒子进行均值漂移迭代搜索,通过减少迭代的粒子降低识别方法的运算复杂度。试验结果表明,改进后的识别方法在鲁棒性和实时性方面都有所提高。

34-38

突袭作战俯冲攻击空域目标轨迹规划仿真研究

作者:毛厚晨; 高文明; 赵顾颢; 孙天驰 单位:空军工程大学空管领航学院; 陕西西安710051

摘要:突袭作战俯冲攻击空域划设的主要内容以及难点在于攻击轨迹范围的确定,只有确定攻击轨迹的最大偏差,才能准确划设突袭空域,以便与其它用空兵器隔离,保证飞行安全。针对空域划设需要系统考虑轨迹偏差的问题,提出一种基于攻击轨迹最大偏差模型的空域划设方法。依据飞机性能建立战术机动模型,规划理想轨迹,在此基础上引入空中风和飞行员操作误差的影响,构建误差分析模型,计算轨迹各阶段累积偏差量,加入安全间隔,完成空域划设。根据建立的模型对实例进行仿真计算.结果验证了方法可以有效实现俯冲攻击空域的划设。

39-44

飞机航电系统故障测试点优化选择研究

作者:孙毅刚; 席佳睿; 赵珍 单位:中国民航大学航空工程学院; 天津300300; 中国民航大学电子信息与自动化学院; 天津300300

摘要:针对飞机航电系统升级改装后安全性测试过程中因测试点选择方法不当导致的测试精度不达标、故障修复时间过长、测试代价过大的问题,提出一种基于改进灰狼优化(GWO)算法的测试点选择新方法。首先在不影响测试精度的条件下,考虑测试单元要易于维修,测试费用要尽量节省,将航电系统测试点选择问题转化为一个约束优化问题。然后,根据航电系统测试点优化选择时存在易陷入局部最优的缺点,通过动态搜索的方式改进传统GWO算法,从而使其能有效求解出航电系统最优测试点集。将上述方法应用于某机载航电系统实例中,在满足测试性指标要求下可以得到费用最少、故障修复时间最短的最优测试点集。与其它方法比较说明,上述方法在测试指标、收敛速度、测试费用等方面均优于其它测试点选择方法。

45-50

一种打击效能优化的拦截弹制导方法研究

作者:王斌; 雷虎民; 李炯; 李宁波 单位:空军工程大学防空反导学院; 陕西西安710051

摘要:为了精确控制导弹以固定的落角从不同的方向击中目标使作战效能达到最优,同时解决落角控制时弹道弯曲,法向过载大的突出问题.基于终端滑模控制理论,设计了一种带落角约束的有限时间收敛制导律,解决了法向过载的收敛问题;为抑制抖振,增强制导律的鲁棒性,利用模糊控制的非线性逼近特性,设计了双输入双输出模糊控制器,对滑模切换函数和趋近律系数进行模糊自适应调节。仿真结果表明,所设计的制导律不仅针对不同的期望落角具有鲁棒性,能够保证制导末段法向过载收敛到零,同时在制导精度、落角偏差、抑制抖振方面也表现出较于传统制导律而更加优异的性能。

51-53

飞行器虚拟样机总体技术研究

作者:王玲; 铁鸣; 王建林; 张星 单位:南京理工大学自动化学院; 江苏南京210094; 北京临近空间飞行器系统工程研究所; 北京100076; 空间物理重点实验室; 北京100076

摘要:虚拟样机技术是一种通过综合运用先进的计算机建模与仿真技术对产品进行设计和分析的技术。基于临近空间飞行器总体性能仿真验证的需求,从虚拟样机平台体系架构、高性能仿真并行计算支撑技术、总体性能仿真支撑技术三个方面入手.研究实现了飞行器虚拟样机平台,具备了总体性能验证与评估能力,可以为飞行器总体方案优化及性能验证提供有效的技术手段。

54-58

基于插件技术的卫星覆盖分析软件设计与实现

作者:张帆; 王华; 李林森 单位:国防科学技术大学航天科学与工程学院; 湖南长沙410073

摘要:为了解决传统卫星覆盖性分析软件普遍具有的研制周期长、复用性和扩展性差以及难以满足需求定制要求的特点。针对用户需求和卫星覆盖分析问题的特点,在深入研究插件技术的本质和实现机制后,结合组件化建模思想,提出了基于插件技术的卫星覆盖分析软件框架。同时在此基础上成功开发一款扩展性强,功能完备的卫星覆盖性分析软件,并且对该框架开发实现过程中所涉及到的部分关键技术进行了详细的阐述和分析。基于插件技术的卫星覆盖性分析软件具有组件式建模、通用性和扩展性强、程序框架设计复杂性低等诸多优势,并且可以通过开发扩展插件的方式完成后续分析任务扩展的功能。

59-63

四旋翼飞行器串级姿态稳定性优化控制研究

作者:陈剑; 杜红彬 单位:华东理工大学信息科学与工程学院; 上海200237

摘要:针对四旋翼飞行器状态耦合严重和外界干扰敏感等问题,提出一种基于滑模的串级姿态控制的方法。首先,由牛顿一欧拉方程建立了四旋翼飞行器的动力学模型。然后,根据李雅普洛夫稳定性理论,设计了串级滑模控制技术,为飞行器内环姿态环设计了稳定性算法,能够克服四旋翼飞行器强耦合、高度非线性等问题。并对外界气流干扰进行有效抑制,提升了整个系统的稳定性。仿真结果表明,设计的控制方法能够满足四旋翼飞行器姿态调节快速和高度稳定的控制要求,稳定性和鲁棒性明显优于串级PID控制。

64-69

全球覆盖低轨卫星星座优化设计研究

作者:计晓彤; 丁良辉; 钱良; 宋涛 单位:上海交通大学无线通信技术研究所; 上海200240; 上海交通大学图像通信与网络工程研究所; 上海200240; 上海卫星工程研究所; 上海200240

摘要:为了在满足全球覆盖条件下使用最少的低轨卫星个数构建星座并且维持星座长期稳定性.需要寻找最优的最小地面仰角参数以此来确定轨道高度、卫星个数等星座参数,并且需要解决卫星光照不固定和轨道参数不稳定的问题。针对如何确定最小地面仰角参数的问题,通过分析星地链路衰减、最小地面仰角和轨道高度之间的相互影响关系,提出了一种已知星地链路裕量时确定卫星轨道高度和最小地面仰角的方法,能够在满足星地链路裕量的前提下获得最优的最小仰角参数;针对卫星光照不固定和轨道参数不稳定的问题,提出了一种考虑轨道特征的低轨(LEO)卫星星座设计方法。上述方法将太阳同步冻结轨道与近极轨道覆盖带(SOC)星座设计方法相结合,设计出连续全球覆盖的LEO星座。仿真结果表明.利用这上述方法设计的LEO星座能够实现连续全球覆盖,并且能够保证卫星固定的光照条件和轨道的长期稳定性。

70-73

机场飞行区设施保障效能准确评估仿真

作者:徐吉朋; 蔡良才; 王观虎; 邵斌 单位:空军工程大学机场建筑工程系; 陕西西安710038

摘要:机场飞行区设施作为飞机飞行保障的重要物质基础,其保障效能是影响飞机运行效率的重要因素。因此,准确评估出机场飞行区设施保障效能对于提高飞机运行效率同时为决策部门提供辅助决策依据具有重要现实意义。机场飞行区设施保障效能评估指标的权重确定是效能评估工作中的重点和难点,而现有指标权重确定方法偏于主观且各个指标间难以比较。因此。引人基于博弈论的组合赋权思想,寻求基于改进层次分析法的主观权值和基于熵权法的客观权值之间的最优组合来确定最终权重。以某些机场场站为例,通过专家座谈方法得到飞行区设施保障效能评价指标,然后实地调研采集数据,利用Matlab软件对数据进行仿真处理,最后用组合赋权法计算飞行区设施保障效能评价指标的权重,判断各指标对保障效能的影响程度。仿真结果表明,所提方法能够科学有效地对机场飞行区设施保障效能进行准确评估,同时具有可操作性强,贴合实际的特点。