无人集群博弈对抗系统仿真验证及决策关键技术综述

无人集群博弈对抗是一种新兴的作战样式,在智能化战争扮演着至关重要的作用,其核心是自主生成博弈对抗决策序列,为集群“赋能”。分析了无人集群博弈对抗系统仿真验证的进展;从基于专家系统和博弈论的技术、基于群体智能和优化理论的技术,以及基于神经网络和强化学习的技术三个方面论述了自主决策关键技术,以及课题组在自主决策上开展的相关工作;提出了无人集群博弈对抗的发展方向。

遗传算法支持下的通信数据安全设计及其仿真验证

网络通信数据安全问题备受关注,为了在网络信息时代保证通信数据安全,应与时俱进创新设计方法,并确保设计方法通过仿真验证,更好地指导通信数据安全维护实践。研究在通信数据安全分析的基础上,探究遗传算法支持下的通信数据安全设计与实现,围绕遗传算法支持下的通信数据安全进行仿真验证。研究结果表明,提出的方法的通信数据丢包率最低,为0.5%;提出的方法的通信数据处理效果最佳,为99.98%。研究结论证实,基于遗传算法的通信数据安全设计具有可行性。

“华龙一号”一至三回路匹配仿真验证研究

为开展“华龙一号”核电机组一至三回路匹配性的一体化仿真验证,对机组现实状态和性能进行精确评估,本研究基于RELAP5/Simulink软件搭建仿真平台,针对防城港3号机组“华龙一号”示范项目建立核电厂高精度一至三回路集成模型,并对部分典型瞬态工况开展仿真分析。结果验证了“华龙一号”机组控制系统在上述工况下的安全性、可靠性和控制性能,也表明了RELAP5/Simulink软件耦合技术方案的可行性。

基于预测模型的风电机组载荷测试及仿真验证

风电机组在装机完毕后需要对其实际载荷进行测试后方可合规入网。但风电受到工况环境影响较为显著,这使得载荷测试无法对全部的实际环境形成全覆盖,进而导致载荷测试效果与可靠性降低。针对这一情况,通过机器学习等方式形成预测模型在实测数据的基础上对全工况载荷情况进行仿真是一种有效方法。

嫦娥四号着陆区次表层介电特性全波形反演与仿真验证

介电特性是决定雷达波在物质中传播速度的重要参数.嫦娥四号测月雷达提供的高垂向分辨率次表层雷达剖面信息有助于加深对月球次表层物质介电特性的理解与认识.全波形反演法充分利用雷达波场的运动学和动力学信息,根据雷达波模拟结果与真实数据的差异计算更新参数,迭代初始介电模型实现对次表层介电剖面的反演.本文结合嫦娥四号测月雷达数据与时域有限差分方法下均质模型和随机等效介质模型的雷达回波特性,确定随机等效介质模型能够更好地模拟嫦娥四号着陆区次表层物质的介电特性.全波形方法反演的介电模型与真实模型在大部分区域的相对介电常数误差小于0.2,为反演月壤厚度及构建次表层温度模型提供了重要的数据支撑.

基于轨道交通的同相供电装置变流器研究设计及仿真验证

该文阐述轨道交通27.5 kV交流供电系统不等容SCOTT变压器的单相组合式同相供电方案,并通过仿真验证该方案的可行性。应用证明该同相供电装置,可有效提高列车运行效率,改善电能质量,提高牵引系统能效。

基于Tecnomatix的T型汽车柔性切换系统设计及仿真验证

为提升汽车白车身焊接生产线的柔性,提出一种T型汽车柔性切换系统。首先,研究了T型汽车柔性切换系统的组成及各组件的工作过程,提出了切换(2N+1)种车型的目标;其次,研究了T型汽车柔性切换系统的动力和传动部分,确认了电机参数及导向和定位方案;再次,提出了T型汽车柔性切换系统的模块划分和接口部分设计,得到模块划分图;最后,利用Tecnomatix环境仿真T型汽车柔性切换系统的工作过程,结果表明,T型柔性切换系统的方案设计合理,可以实现(2N+1)种车型的切换。

空气弹簧结构优化及仿真验证思路

针对空气弹簧在结构设计中存在的不合理现象,为减少样件试制过程中的浪费,有效降低设计及制造成本,采用空气弹簧有限元仿真及优化方法,对结构件(活塞、卡箍)、弹性件(如囊皮)等进行仿真优化,以满足输入参数的要求。根据载荷传递能力、振动吸收能力、疲劳寿命和耐高温性能等方面的仿真,实现了性能参数及结构的优化,形成空气弹簧仿真思路及方法,以达到空气弹簧设计目标。建立整车模型模拟车辆在不同路况下的行驶情况,对模型进行加载实验,模拟车辆加速和制动时的力和位移变化,并结合车辆动力学原理,对空气弹簧的行车稳定性、乘坐舒适性进行分析,得出整车仿真思路。通过以上完整的仿真、模拟思路,以期达到缩短研发周期,降低试制、试验成本、提高研发效率的目的。

变电站一键顺控功能仿真验证平台构建及应用

针对变电站一键顺控存在验收难度大、改造停电难等问题,提出基于数字孪生技术的一键顺控功能仿真验证方法,在仿真环境构建变电站一键顺控功能仿真验证平台。基于仿真验证平台,模拟站内一、二次设备状态变化,在设备不停电情况下,开展一键顺控功能验证测试,对变电站一键顺控系统配置文件进行全面校验。通过工程实际应用,所提方法与传统人工验收方式相比,验证逻辑更细、更全,基于仿真验证方法,可模拟顺控各种校验条件,提升顺控配置文件逻辑校验的全面性;验收效率更高,验证测试工作可在新建、改造工程开始前开展,提前发现顺控配置文件中存在的问题,确保现场工作顺利实施,从而缩短工程建设周期,提升变电站一键顺控验收质效。

基于知识图谱的航空发动机PHM仿真验证平台设计

针对航空发动机PHM系统功能、性能验证要求高、验证内容多、验证业务复杂等实际问题,分析了国外先进航空发动机PHM系统开发验证情况及经验,提出了一种基于知识图谱技术的PHM仿真验证平台设计方法;该方法利用了知识图谱在具有的半结构化、高效性、直观性等特点,实现了发动机PHM验证涉及到的故障模式、故障特征、算法模型及专家知识等大量信息知识的有效组织与管理;在此基础上,进一步面向发动机PHM验证数据量大、计算需求高等需求,采用大数据、数据挖掘、机器学习、云服务等技术,搭建了基于知识图谱的航空发动机PHM仿真验证平台,实现了数据挖掘与信息提取、专家知识获取、多层级融合诊断智能导向型推理等应用;最后,以某型发动机为对象,介绍了发动机PHM仿真验证情况;经实际验证结果分析,该文提出的PHM仿真验证平台能够有效解决航空发动机PHM系统可验证的历史故障样本少、验证功能单一等问题。

北京三号A/B卫星控制分系统设计与仿真验证

北京三号A/B卫星采用的超高敏捷、超高稳定、超高精度的三超平台对控制分系统的设计和系统验证提出更高的设计需求。文章根据三超平台的特点,对控制分系统系统组成和主要工作模式进行了概述,重点介绍基于传输确认机制的高可靠SpaceWire总线通信方法,搭建多级复合控制仿真验证平台,并详细阐述系统时间同步设计,有力保障了控制分系统指标的测试与验证,助力卫星控制分系统软件可靠稳定的在轨运行。

基于学习型粒子群算法的巡航导弹路径规划仿真验证

巡航导弹路径规划旨在提高巡航导弹突防能力和生存能力,确保命中精度,在保证作战任务的有效完成方面起着重要作用。其问题实质是在给定的约束条件下确定一条飞行路线,在满足巡航导弹机动特性的情况下,使巡航导弹能够最大程度下安全地到达目标位置。针对巡航导弹路径规划问题中易陷入局部最优、收敛性能较差、生成路径效能较低等问题,提出基于学习型粒子群算法的巡航导弹路径规划方法。首先对巡航导弹路径规划空间进行划分,确定生成路径的适应度函数;借鉴强化学习思想,在粒子群算法中引入Q学习机制,实现算法局部搜索和全局搜索的平衡。仿真结果表明,基于学习型粒子群算法的巡航导弹路径算法能够比较好地解决巡航导弹路径规划问题,相比经典粒子群算法,能够更加快速、稳定地搜索到最优路径。

基于模糊推理的换道决策与仿真验证

换道决策是汽车换道过程中的重要环节,合理的决策模型可以有效减少由于车辆危险换道行为所引发的交通事故。为使换道模型能适应动态交通道路环境,以美国交通部联邦公路管理局NGSIM项目采集的实时数据为依据,提取车辆换道时交互车辆的相对距离、车速等相关特征参数并分析,基于模糊推理理论建立车辆换道动态决策模型;通过搭建的Prescan与MATLAB/Simulink联合仿真平台,采用NGSIM实测数据对换道决策模型进行验证。结果表明,基于模糊推理的二元决策换道模型准确率达到85%,能准确判断换道时机,可为智能车换道提供理论基础。

不等间距加肋圆柱壳局域化效果预报及仿真验证

以有限长加肋圆柱壳为研究对象,获取不等间距加肋圆柱壳的局域化系数,并验证局域化系数理论公式的有效性。采用通频带近似法及等效参数识别技术,利用弹簧振子链系统的局域化理论公式预报不等间距加肋圆柱壳的局域化系数。基于不规则系统的波传递矩阵具有各态历经性,通过建立多个具有相同不规则程度的非等间距有限元模型获得振动场,分析振动能量在轴向位置的平均变化曲线获取衰减系数,与预报的结果进行对比,得到不等间距加肋圆柱壳的局域化系数,验证局域化系数理论公式作为统计平均的结果,当单元数量足够多时与预报结果比较吻合。研究表明,根据数值解析得到的通频带可以给出用于振动局域化系数计算的结构参数,基于各态历经性的模型验证方法可以很好地与理论结果拟合。局域化系数公式可以作为实际结构的定量化使用。

面向系统工程的直升机燃油系统仿真验证

在基于系统工程的直升机型号研制实践中,采用虚拟仿真方法对系统预期功能逻辑和性能指标进行验证,可以达到缩短研发周期、降低研发成本的目的。该文基于某型民用直升机燃油系统工作原理,以AMESim软件为仿真平台来搭建燃油系统的仿真模型,通过仿真结果与实物试验结果的对比研究虚拟仿真方法代替实物试验的可行性。针对地面压力加油工况,模拟压力加油车供油场景对压力加油过程进行仿真模拟;针对正常飞行工况,仿真获得燃油消耗过程中燃油重心的变化曲线。对比分析结果表明,虚拟仿真与试验结果比较吻合,具备代替实物试验的可行性。

离散信号事件驱动的自动测试系统仿真验证方法与实现

为在设计早期对复杂自动测试系统进行充分验证从而加速其成熟并降低研发成本,对离散事件系统规范进行扩展和改进,在原子模型中引入了端口和故障模式,通过端口间的连接构成耦合模型,提出一种离散信号事件驱动的仿真调度算法,并给出一个C/S架构的支持远程交互的仿真验证实现方案;基于自研的SCATS自动测试系统软件平台,分别针对一个示例系统和真实系统开展了实验,结果表明所提模型和方法支持复杂系统多分辨率层次化建模,仿真具有较高的一致性和执行效率,满足自动测试系统仿真验证工程应用需求。

基于CATIA的新能源客车线束模块化设计及仿真验证

传统的线束设计方式已不适应新能源客车领域。针对此问题,本文引入模块化设计理念,建立一种线束分解模型,并基于CATIA进行模块化设计及仿真验证。

ARM Linux PPTP的VPN仿真验证平台实现

本文针对当前因无可用VPN服务器无法验证ARM Linux PPTP方案可行性的问题,提出了一种低成本的VPN仿真验证平台,可有效验证方案的可行性。首先,搭建VPN虚拟服务器。然后,在ARM开发板中集成3G上网、PPTP、PPPD协议等功能模块。最后,形成以VPN虚拟服务器为中心结点,ARM开发板和X64计算机为终端的集成仿真验证平台。实验结果表明,所提VPN仿真验证平台可有效验证ARM微处理器Linux操作系统中移植PPTP访问VPN服务器的可行性,取得了很好的仿真实验效果。

基于自动紧急制动的行人避撞策略及仿真验证

为提高行人AEB的避撞效能,提出一种考虑行人出现位置的制动避撞策略并验证。首先对驾驶员遇到横穿行人的制动行为进行分析,并结合AEB系统特点确定制动临界避撞距离;然后,基于真实事故视频,选取分级制动减速度;最后,考虑行人横穿出现位置,根据制动避撞距离设置制动响应时机。MATLAB/Simulink和CarSim联合仿真结果表明,行人出现在近端/远端位置均能有效避免碰撞。

小卫星控制系统半物理仿真验证平台

介绍了小卫星控制系统地面半物理仿真验证平台的系统组成和方案设计,进行了实际控制系统仿真验证.平台以dSPACE实时仿真器为核心,在气浮台上辅以星载计算机、敏感器和执行机构进行仿真验证.该仿真平台能够在部分实物短缺情况下,采用仿真器对这些实物进行功能和电气接口完全模拟,提前进行星体控制系统半物理仿真验证,达到验证目的,降低了仿真成本.该仿真验证平台充分考虑了卫星控制系统实际运行环境,提高了仿真验证的可信度,是卫星半物理仿真有效便捷的工具.