鱼雷制导控制系统多通道控制加权算法设计

研究了智能鱼雷控制系统多通道控制算法的实现和设计问题。为使自适应控制理论在鱼雷制导控制系统中实现最佳控制效果和性能,设计了并联参考模型自适应鱼雷制导控制系统。自适应控制理论能准确实时调整控制加权系数,实现系统自身性能与外界信息的匹配和沟通,达到最佳性能,并有效应用于智能鱼雷的控制平台中。提出了一种基于自适应控制理论的鱼雷制导控制多通道加权算法,根据自适应多通道加权控制律,确定误差补偿器,使系统的稳态误差限定在较小范围内;推导出控制系统的状态方程,选取等效控制律参考模型设计自适应控制算法,并完成控制系统的硬件电路设计。实验结果表明,该控制系统性能稳定,控制品质和精度较高,能有效应用于鱼雷制导控制设计中。

基于分数阶Fourier变换累积量的目标检测算法

传统的信号检测和噪声分离方法只限于在时域或是频域进行,如果信号和背景噪声有很强的时频耦合,就难以在时频域得到好的检测结果。对此提出了分数阶Fourier变换累积量算法,该算法具有解除时频耦合和抑制噪声的特性,当选择合适的旋转角度使之与处理信号相匹配,就可以在分数阶Fourier域获得较好的检测结果。仿真结果表明,分数阶Fourier累积量算法的检测性能优于分数阶Fourier变换和4阶累积量算法,展现了分数阶Fourier变换累积量算法有优越的信号处理性能。

机载多源飞行数据资料的非线性检验

为有效采用非线性时间序列分析的方法分析机载多源飞行数据资料,保证良好的航空导航性能和飞行安全,需要对驾驶舱实时采集的数据资料作非线性检验。引入基于现代统计学中Bootstrap理论的替代数据法,选择合理的检验统计量和检验准则,根据飞行实验数据与生成的替代数据的判别统计量显著差异性,分析得出飞行数据确实存在非线性成分,且非线性不是由测量过程中静态非线性测量函数的作用产生的,而是信号源本身是一个非线性的动力系统。结论为判定飞行数据的非线性和采用非线性方法分析数据以达到航空导航的目的提供理论依据。

基于自适应波束形成的鱼雷对潜目标识别技术

通过鱼雷对潜目标准确识别,实现对目标的精确打击。当前的目标识别算法采用时频特征提取算法,随着海洋背景噪声强度的增大,准确识别概率不高。提出一种采用亮点回波信号自适应波束形成的鱼雷对潜目标识别算法,首先进行了鱼雷对潜攻击声探测亮点回波模型构建,采用级联滤波器进行回波信号降噪处理,对滤波后的输出信号进行自适应波束形成处理,实现信号的特征提取和指向性聚焦,提高目标亮点回波信号的检测性能,实现目标准确识别。仿真结果表明,采用该算法进行鱼雷对潜目标检测识别,准确检测概率高于传统算法,在低信混比下仍具有较好的准确识别率,抗干扰性能较好。

基于混沌特征的航空发动机故障诊断研究

为有效利用航空发动机故障状态下振动系统的非线性特征,把混沌引入到航空发动机故障诊断中。采用了一种集相空间重构技术和关联维数估计为一体的特征提取方案,确定混沌时间序列相空间重构两个重要参数,给出了关联维数的计算方法,准确估计出实测数据的结果。对3种典型故障振动数据的关联维做了计算仿真,仿真结果表明该方法提取的混沌特征量具有很好的聚类性,能很好地把3类故障区别开,达到对故障诊断的目的。

舰船辐射噪声的混沌特性检验

为提取舰船目标辐射噪声混沌特征,实现对舰船目标的自动识别,首先需要对舰船辐射噪声的混沌特性进行检验。采用一种改进的Lyapunov指数谱估计方法,计算其最大Lyapunov指数是否大于零,以及所有的Lyapunov指数之和是否小于零来判定噪声时间序列是否具有混沌特性。采用三类舰船目标辐射噪声作仿真计算,仿真结果表明三类舰船辐射噪声都具有一定的混沌特性,该结论为下一步基于混沌预测的目标检测以及提取舰船辐射噪声非线性混沌特征等工作奠定了理论基础。