基于STK的GPS空间覆盖特性仿真分析

GPS在空间飞行器上的应用越来越广泛。然而,由于信号辐射角的限制,空间用户在一定高度之上存在不可见区域,为了探讨GPS系统对空间用户的可用性和完备性,提出了利用STK进行仿真分析,对该软件自带的GPS星座场景,设置不同的信号辐射角度的限制,对信号辐射角度为32°、40°和46°三种情况下,在不同的高度处航天器对GPS可见星数目进行了仿真,并给出了在空间应用中GPS的可用高度范围。仿真结果显示,航天器对GPS可见星数目随着信号辐射角度的增大而增多,随着高度的降低而增加。

补偿模糊神经网络在模糊规则训练中的应用

目前,自治式水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)、自动导引驾驶小汽车、轮船等领域应用模糊规则控制已经受到许多人的关注,模糊规则的制定与训练是其中之关键所在,该文将模糊规则控制应用在无人机自由编队飞行控制中。在训练模糊规则过程中,常规的BP神经网络法存在学习速度慢、无法结合专家知识以及容易陷人局部最小等缺点,为了克服上述不足,文中引入了补偿模糊神经网络,它是一个结合了补偿模糊逻辑和神经网络的混合系统,由面向控制和面向决策的神经元组成,其模糊运算采用动态的、全局优化运算,学习速度快、学习过程稳定。将其用于无人机自由编队飞行的模糊控制规则进行训练,结果表明用补偿模糊神经网络对模糊规则的训练效果良好。

无人机自由编队飞行的补偿模糊神经网络控制

为了克服当前提出的无人机编队飞行的不足,提出一种新的无人机编队飞行概念——自由编队飞行,制定了相关的避让规则,用补偿模糊神经网络进行训练,实现自由编队飞行的补偿模糊神经网络控制。仿真显示,编队飞行的飞机能按照规则自主改变航路进行避让,表明了该方法的有效性。

基于整体变分和数学形态学的空间非合作目标边缘检测

非合作目标不提供已知的目标标识器和敏感器件,无疑增加了检测识别的难度。CCD相机能够提供大量包含有非合作目标的尺寸、形状、相对位置和相对姿态等信息的高分辨率图像,用常规方法进行非合作目标图像分割时,由于空间环境的影响,使得目标的轮廓线非常零碎,常掩埋在杂乱的背景分割线中。为了克服这种问题,提出了一种保持边界的整体变分方法和数学形态学相结合的方法。先用整体变分方法对图像进行平滑的同时可以最大限度地保留图像中的轮廓、边缘等特征信息以增强目标的边缘,然后采用数学形态学的方法对其进行膨胀、腐蚀以滤除众多的背景噪声。经大量的实验验证,这种方法可以有效地提取出非合作目标的边缘信息,并可滤除大量噪声,为进一步开展非合作目标识别工作奠定基础。

基于共焦圆周滤波-逆投影算法的近场层析成像

层析成像合成孔径雷达三维层析成像实现三维层析成像算法简单、计算量小,但该算法主要适用于远场情况;并且,靠增加基线数提高分辨率的办法也会大大增加系统复杂度。针对上述问题提出一种基于近场圆周扫描的共焦层析成像诊断方案,结合合成孔径与共焦层析成像思想,通过修改映射关系,将用于二维成像中基于部分圆周扫描的滤波逆投影算法扩展到共焦层析成像中,在不同的目标高度层聚焦,完成空时共焦成像。计算机仿真和实验室测试结果均表明该方案可以克服高度模糊,从三维目标场景中提取三维信息,完成准三维成像重建。

基于球面波聚焦卷积算法的近场共焦层析成像

针对合成孔径雷达三维层析成像实现三维层析成像算法仅适用于远场、靠增加基线数提高分辨率的办法会大大增加系统复杂度等问题,提出一种基于近场圆周扫描的共焦层析成像诊断方案。方案结合合成孔径与共焦层析成像思想,修正球面波聚焦卷积算法的映射关系,完成空时共焦成像。仿真和试验结果表明该方案可以克服高度模糊,通过单条基线一次扫描,进行准三维近场成像。

一种超音速高超音速动导数的高效计算方法

动导数是飞行器稳定性和操作性分析的原始输入参数。目前的计算方法主要包括工程方法和非定常CFD数值方法。前者虽具有较高的效率,但精度较低,后者则计算量较大。当地流活塞理论结合了CFD技术高精度和经典活塞理论高效率的优点。采用基于定常CFD技术的当地流活塞理论,发展了一种高效、高精度的超音速、高超音速飞行器动导数的计算方法。论文以纵向刚体模态为例推导了动导数的计算公式。通过两个国际标模算例的对比验证,证明了该方法的正确性和计算精度。

矿区沉陷灾害监测方法综述

水准仪/全站仪测量、GPS、InSAR等矿区沉陷灾害监测方法存在劳动强度大、费用高、数据源受控、不能实时动态监测等缺陷.基于此,提出基于分布式CCD/GPS的矿区沉陷灾害动态监测方法,其实质是一种分布式伪SAR卫星的动态观测模式,在所选CCD元器件和GPS-OEM板符合精度指标要求的情况下,通过无线/有线传输设备实时地把观测数据传输到数据处理中心处理并进行相应分析,并对该方法的系统结构和数据处理流程作了详细阐述,该方法可对矿区或某重点区域进行连续动态的监测.

机动导弹武器系统生存能力评估分析

分析了机动导弹武器系统生存能力的影响因素,建立了机动导弹武器系统的生存能力指标体系,针对其中的指标分别提出相应的定量分析模型:建立多种侦察设备的发现概率模型,进行空面导弹引战配合分析及引信系统压制性干扰分析,在对机动导弹武器系统进行目标特性分析的基础上,建立了空面导弹对机动导弹武器系统的毁伤概率模型,最终探讨出一种在遭受空面导弹攻击条件下机动导弹武器系统生存能力的评估方法。仿真结果表明该方法将对机动导弹武器系统生存能力的提高和生存能力设计产生积极的影响。

基于神经网络的空中交通管制决策支持系统

随着民用航空运输的迅速发展,为满足更大的需求,减少管制人员的工作压力和工作量,设计了一个实时的空中交通管制决策支持系统。系统按照决策支持系统理论框架搭建,包括数据库、模型库、方法库、知识库和人机界面,其中主要模型和方法:空域流量预测模块,空域状态识别模块和冲突解决方案产生模块利用神经网络技术来实现,其中空域流量预测模块利用模糊神经网络技术。系统通过与近期真实数据相结合,进行仿真,取得较好的效果。

双星系统实时导航定位仿真

通过对双星系统的星座、工作过程以及定位误差的模拟,构建了一个用于评估双星定位系统对在其覆盖范围内任意时刻任意位置运动载体所提供的导航定位结果的仿真分析平台。在仿真系统初始化时,用户可以自由设定双星系统的星座、中心站位置、自定义坐标系、误差等级、仿真频率以及运动载体的姿态和航迹。该仿真系统为用户提供了运动载体分别在地理坐标系、WGS84坐标系、当地地理坐标系、用户自定义坐标系中的位置、速度、误差、几何精度衰减因子(GDOP)以及载体航程等仿真结果,通过对结果的分析可以评价出双星系统对于运动载体的定位效果。

径向基函数网络在陕西省人口预测中的应用

人口预测是根据过去人口数据总结人口变化规律,并利用这个规律对未来人口进行预测.神经网络对复杂非线性系统具有曲线拟合能力,能够较好地完成这种预测任务.采用Matlab的神经网络工具箱函数建立神经网络预测模型,编程简单;还能克服常规语言建立预测模型存在的模型结构复杂、训练时间长等缺点.本文通过编程实现了RBF(Radial BasisFunction)神经网络的建立、学习和训练.然后,利用RBF神经网络预测模型对陕西省1970～2004年人口实际数据进行非线性曲线拟合分析和进一步预测,预测最大误差为0.025 5%,算例证明了该方法的实用性和有效性.

基于机器学习的战场态势评估问题研究与展望

智能化战场态势评估是实现智能化作战指挥的基础和关键。随着机器学习的快速发展和在军事领域的广泛应用,以及战场数据获取能力的提高,基于机器学习的数据驱动的战场态势评估成为目前研究的热点。对战场态势评估的概念和基于机器学习的战场态势评估研究现状进行了概述,分析了现有基于机器学习的战场态势评估存在的问题,并对其解决思路和研究方法进行了展望。

基于代价敏感集成学习的战场态势评估模型

针对误分代价不平衡条件下基于机器学习的战场态势评估误分代价较高问题,提出基于代价敏感集成学习的战场态势评估模型。以具有良好非线性建模能力的BP神经网络模型为基础分类器,通过AdaCost代价敏感集成学习方法综合考虑误分类代价对BP神经网络进行集成训练,使模型具有代价敏感特性。实验表明,在误分代价不平衡条件下,相对于单独的BP神经网络模型来说,所提模型在评估准确率和误分总代价方面都有较大优势。

安全高效的无线网络切换认证方案

对现有基于身份的一次性公钥及签名算法进行改进,通过改变一次性公钥密钥参数、验证和匿名性撤销的计算方式,减少双线性运算次数,在保证安全性的基础上降低计算开销,基于该算法设计一种无线网络切换认证方案,方案只需在接入点和移动节点间进行通信,即可完成双向认证,在提供强匿名性的同时,可防止移动节点的恶意行为.分析表明,方案同时具有安全性和效率上的优势,更加适合在无线网络环境下应用.

新航行系统中VHF数据链通信技术

数据链通信作为实现新航行系统的关键技术之一,发挥着越来越重要的作用。本文通过论述几种不同的甚高频数据链技术及其当前在国内、国外的应用情况,结合未来的发展趋势,对数据链通信在未来航行系统中的应用进行了初步的探讨。