中远海区域水雷威胁分析

根据布雷作战方在远离大陆港岸依托的较远大陆架和一岛链海区及一岛链以外中远海区域的布雷作战形式,针对海区环境特点对中远海主要水雷威胁区的水雷类型和障碍样式进行分析,可为海上编队中远海对水雷防御需求提供依据,对中远海反水雷能力建设具有重要意义。

舰载直升机战术原理交互式可视化仿真系统构建研究

舰载直升机战术运用课程,对水面舰艇航空指挥人才培养目标具有重要支撑作用。针对舰载直升机战术原理教学中所面临的挑战,构建了舰载直升机战术原理交互式可视化仿真系统,阐述了舰载直升机战术原理交互式可视化的内涵,并以“舰载直升机航空鱼雷对潜攻击”为例,说明了系统的设计、实现及应用。实践结果表明,该系统允许学生进行交互式操作,可直观进行攻防态势展示,快速进行战术分析计算,有效进行战术效能评估,符合学生思维认知习惯,加深其对舰载直升机战术原理规律、本质的理解。

基于混合模型的复杂舰载信息系统可靠性测试技术

复杂舰载信息系统在未来海战场战争中扮演着至关重要的角色,必须在未来更加复杂多变的战场环境下保持稳定可靠的性能。面对未来更加复杂多变的战场环境,软件可靠性测试面临众多挑战。现有的软件可靠性测试理论难以满足复杂舰载信息系统任务繁多、状态多样、交互复杂的特点,并且缺乏有效的测试数据生成手段。为了解决这个问题,结合Musa方法和Markov链模型思想来构建操作剖面,并生成可靠性测试用例。将操作剖面模型定义的使用用例集和Markov链表示的状态迁移模型相结合,生成测试用例。通过实例分析和对比实验,采用混合模型生成的测试用例集具备良好的稳定性,并且能够满足复杂舰载信息系统可靠性测试的需求。

一种基于目标RCS起伏模型的雷达干扰效果评估方法

目前,在雷达干扰效果评估的相关研究中,大多将雷达探测目标的雷达截面积(RCS)设为常数。实际上,目标的RCS是起伏的,会影响干扰效果。基于此,论文中提出了一种基于RCS起伏模型的雷达干扰效果评估方法,通过理论分析得到了目标RCS起伏条件下的干信比概率密度函数模型,进而推导提出了目标RCS起伏条件下的有效干扰概率模型,并运用该模型对不同场景下的干扰效果进行了仿真评估,为干扰策略优化提供了有效支撑。

雷达制导半实物仿真目标速度控制算法优化

针对末制导雷达半实物仿真试验中回波模拟质量问题,分析了时统不一致对回波模拟信噪比的影响,通过改进的中值滤波算法,优化了射频仿真系统中目标速度控制算法,有效消除了重帧、丢帧对回波信号的影响,大大提升了回波信噪比,保证了射频半实物仿真系统仿真结果的可信度。

面向智能辅助决策的飞行器安控系统构建研究

新一代人工智能技术能够提高飞行器试验安控系统的辅助决策能力,满足地面安控目标数量增多、故判规则量增大、故判时效性高等新需求,具有广阔的应用前景。在对飞行器试验地面安控需求分析的基础上,设计面向智能辅助决策的地面安控系统总体框架,增加了数据与模型管理模块;接着构建了辅助决策知识库,主要包括故障弹判据、速度判据、位置判据和预示落点判据等规则库;在此基础上提出数据和规则协同驱动的故障预测方法。该系统既利用历史积累试验数据对深度神经网络模型进行训练,又利用规则库提高专家经验对模型预测精度的贡献,能够提高故障智能预测能力,满足飞行器安控智能辅助决策需求。

机坪管制移交区域划设影响因素研究

论文针对机坪管制移交工作中责任边界划设问题,构建机坪管制移交区域划设影响因素体系,将灰数系统理论融入DEMATEL-AISM模型中,利用中心度与熵权法改进模型主观赋权问题,构建Grey-DEMATEL-AISM模型,探寻因素间耦合关系,划分因素层级结构,并根据成都双流国际机场机坪管制移交情况进行实例验证。结果表明:机坪管制移交区域划设影响因素共15个,其结构体系可划分为5个层次,机坪管制员负荷与空管塔台管制员负荷为原因度最小的结果因素,位于上层直观层;塔台位置、跑滑构型等12项因素位于中间过渡层;场面流量是原因度最大的原因因素,位于底层根源层。

飞行训练典型科目轨迹仿真实现

飞行训练科目是飞行学员学习飞行技能、掌握飞机性能、检验飞行技术能力的有效途径。针对科目训练过程中轨迹随意性大、评分标准不统一、事后讲评效果差的实际问题,构建基于捷联惯导微分方程离散化的轨迹仿真系统,对几种典型训练科目的、特点和标准等因素进行梳理,完成训练科目细分动作的时间序列化,实现标准起落航线、小速度飞行、懒八字等几种典型飞行训练科目的轨迹仿真。结果表明:论文构建的轨迹仿真系统,能准确反映训练科目的训练目标和飞行特征,为提升训练讲评质量及后续量化评估奠定基础。

高度重用行为资源的海战仿真行为建模

针对海战仿真行为建模需求,提出了一种多粒度组合行为建模方法。该方法构建了包括原子层、状态层、行动层和任务层行为模型的四层级行为建模框架,以组合与重用作为行为建模的主要操作。将海战仿真常见的作战行为按照作战职能、作战过程进行分解,细分为层次结构分明、功能边界清晰、支持组合重用的原子行为和原子条件模型。阐述了组合式状态建模、行动建模和任务建模的具体实现方法。示例性应用表明,该建模方法可显著提高行为建模的效率和质量。

基于迁移学习的陆空通话语义校验方法研究

陆空通话语义校验对于飞行安全意义重大,为解决判断飞行员复诵指令是否与管制员下达指令一致的问题,构建了一种陆空通话语义校验模型——Ernie-Gram-BiGRU-Attention。首先利用Ernie-Gram模块对文本对信息进行编码;使用BiGRU模块对编码后的文本对信息进行进一步的特征抽取得到压缩后句向量;由于陆空通话中关键词信息至关重要,采用注意力机制来实现对关键词特征的信息抽取,采用全连接层将注意力向量与句向量进行特征融合。最后,将融合后的向量与Ernie-Gram模块输出的分类词向量拼接,送入全连接层实现文本对的语义校验。构建的模型在陆空通话文本对数据集上取得了97.1%的准确率,相较于Ernie-Gram基准模型准确率提升了2%,相较于其他基于Bert改进的模型,在精确率、召回率、F1值以及准确率方面均有提高。

基于FPGA的LVDS总线控制器的设计与实现

为保证在高速、多负载条件下LVDS总线的运行状态和传输速率满足应用需求,基于FPGA设计LVDS总线控制器,协议上优化了LVDS的总线占用方式、信号传输逻辑,并在物理层优化了总线结构以及节点接口。为防止低压差分信号失真以及接口失锁问题,采取信号编码和失锁预防措施,保证信号的稳定,增强总线的可靠性。经验证,该方案可提高总线带负载能力,保持高速率下的可靠传输。

大气折射对雷达测角的影响

在雷达测角精度计算时,大气折射会对其产生巨大影响,这一影响会成为对雷达系统性能的制约性因素。针对这一问题,论文研究分析了电磁波在对流层中的折射模型,并对电磁波的传播特性提出了两种假设:电磁波在大气中进行传播时,是按照圆弧曲线和非圆弧曲线的方式进行的。基于这两种假设,论文采用了两种不同的修正方法,并通过试验对这种修正方法进行了验证。试验结果表明,两种修正方法都能够提高雷达的测角精度,且按照非圆弧修正方法进行修正的效果更好。该研究对于理解大气折射对雷达测角的影响具有重要意义,为提高雷达系统性能提供了技术支持。

飞行器参数动态采集降噪技术研究

针对飞行器测试过程中动态数据采集存在大量噪声干扰,设计了硬件与软件相结合的噪声优化解决方案。通过分析π型滤波电路原理,设计相关参数,搭建π型CRC无源滤波电路,从硬件层面解决了信号受纹波干扰导致的失真问题;通过在FPGA中进行理论仿真,设计递推平均滤波器,从软件层面解决了信号受尖峰脉冲噪声干扰导致的信号可靠性降低的问题。经过实验验证,该噪声优化方案可以大幅降低噪声峰峰值。经过优化后的采编器完成了多次高低温和振动试验,性能稳定可靠,目前已经应用在某飞行器大型地面试验中。

面向雷达分队指挥训练的分布式仿真系统架构研究

针对多雷达分队灵活的指挥训练需求,基于TCP/IP通信协议和两层配置文件,设计了面向多层服务的局域网模拟训练仿真系统架构,可实现模拟对象的在线随遇接入和数量上灵活扩展。详细介绍了多层服务设计思路和配置方法。

基于Pynq的半全局立体匹配算法实现

立体匹配算法作为双目立体视觉技术的核心算法,具有运算复杂度高、资源占用率高、实时性差的特点。而现有的基于FPGA实现方法多采用高性能FPGA芯片,利用其板卡丰富的资源进行纯verilog语言开发。这样做虽然实时性效果不错,但存在开发难度较大、周期较长、成本较高的弊端。论文针对该问题,提出了一种基于相对低廉的Pynq-z2开发板在PL+PS端协同开发的SGM立体匹配算法,将运算量大的部分在FPGA端进行硬件加速,部分代价优化算法在ARM端利用Python语言实现。实验表明,该算法可有效降低资源占用率,基本满足在相对低廉的嵌入式设备中实现的要求。

基于最优小波基选取的遥测振动信号降噪方法

针对飞行器试验遥测振动信号频率内容丰富,小波降噪最优小波基函数难以选取问题,提出了一种结合EMD的最优小波基选取方法。利用EMD将振动信号分解为一系列IMF分量,利用互相关系数和自相关函数判断含噪分量,并以含噪分量离散小波变换系数的香农熵为依据选择最优小波基,以最优小波基分别对含噪IMF分量进行降噪处理,将降噪后IMF分量与其余IMF分量累加获得降噪后信号。仿真和试验数据处理结果证明,基于最优小波基选取的降噪方法与小波降噪、EMD降噪相比,信噪比得到了有效提升,在遥测振动信号预处理中具有实际应用价值。

基于目标可见光图像的着落姿态计算方法研究

针对复杂环境下威胁目标攻击场景,基于实际目标可见光图像特征,提出一种目标着落姿态计算方法。通过Roberts算子和Hough变换构建目标图像特征提取模型和目标中轴线确定模型;基于双目交会理论,确定中轴线关键点位置信息,基于三角形理论建立目标姿态角求取方法。通过仿真案例分析表明,所提出的目标着落姿态计算方法可有效提取目标特征,并解算出目标着落姿态角,具备较好的光学测量图像适应性。

融合卡尔曼预测的改进KCF目标跟踪方法

针对核相关滤波器(KCF)跟踪算法在遮挡环境中存在跟踪漂移及跟踪失败的问题,提出融合卡尔曼预测的改进KCF跟踪方法。采用灰度图像和方向梯度直方图(HOG)特征融合用于检测目标位置;利用平均峰值相关能量(APCE)进行目标遮挡判断并在KCF算法上改进:若发生遮挡情况,则用卡尔曼滤波算法预测下一时刻的目标位置,并代替原KCF算法中的目标,防止跟踪漂移;若无遮挡出现,则用KCF算法继续跟踪,从而实现遮挡环境下目标的有效跟踪。采用OTB100数据集对视频长时间和遮挡序列进行跟踪实验。结果表明:论文算法与KCF算法对比,在遮挡情况下目标跟踪精度和成功率分别提升11.9%和13.4%,说明论文提出算法的成功率和跟踪精度均显著提高。

雷达侦察接收机电磁环境评估和分级方法

针对雷达侦察接收机电磁环境分级困难、描述粗略、评估不准、操作性弱等研究现状,通过深入分析侦察接收机的作战环境、工作原理,以及性能指标受电磁环境的影响程度,提出了一种基于电磁环境效应的雷达侦察接收机电磁环境复杂度评估与分级方法。首先对雷达侦察接收机面临的电磁环境进行了分析,根据侦察接收机的工作机理及其技战术性能提炼并构建了针对侦察接收机复杂电磁环境评估的指标体系,最后给出了层次结构评估模型以及电磁环境等级划分规则,为研究雷达侦察接收机面临的复杂电磁环境及其分析评估提供技术支撑,同时也为提高侦察接收机在复杂电磁环境下的作战能力提供技术支持。

水面舰艇反潜手段防御无人艇攻击方法研究

俄乌冲突中乌军的无人艇自杀式攻击,暴露出水面舰艇防御无人艇能力不足的现状。从分析研究水面舰艇防御无人艇技战术特点和防御难点入手,探索性提出基于声纳探测和火箭深弹拦截的反潜应对方法,并针对声纳探测能力进行仿真分析证明其探测无人艇的可行性和适用性,同时基于声纳探测能力提出不同情况下的深弹射击方法,可为水面舰艇防御无人艇方法研究提供参考借鉴。