我国高端工业软件发展现状、面临的挑战及推进国产化替代的对策建议

高端工业软件是支持研发设计、生产制造、经营管理和运维服务等产品全生命周期和企业运行全过程集成及优化的支撑软件,是制造、信息和管理等技术交叉融合发展的产物。高端工业软件作为实现制造业数字化转型的核心和关键,是支撑制造强国战略、推动中国制造实现高质量发展的重要支点。在当前大国博弈纷繁复杂的形势下,必须加快形成高端工业软件自主可控的发展态势。

MBSE在智能探测系统设计中的应用

智能探测系统是一个机、电、液、磁高度耦合的复杂系统,其研制过程是一项系统工程,采用基于模型的系统工程研制方法能够减少新建或改型时的相关风险,降低研制成本。本文介绍了智能探测系统基于模型的研制过程,从智能探测系统的需求开始自顶向下,进行体系论证、方案设计、详细设计、生产制造到运行保障。整个研制过程基于模型传递,通过模型驱动的设计过程,为系统行为模式、研制体制和管理模式等的创新提供源源不断的动力。

集中式MIMO雷达发射方向图快速设计方法

该文提出了任意发射方向图可以由一组基波束合成的思想。基于该思想,先对集中式MIMO雷达阵列进行切比雪夫幅度加权构造出一组具有较低副瓣的基波束,然后利用线性规划来快速求解出构成方向图的基波束和其比例系数。与已有的半正定二次规划方法相比较,采用线性规划综合出来的发射方向图具有较低的空域副瓣和较小的空域互相关,并且计算时间较快。

基于约束非线性规划的MIMO雷达正交波形设计

以最小化峰值相关旁瓣为优化准则,采用约束非线性规划设计多输入多输出雷达的正交波形。所设计的正交波形采用相位编码信号,信号幅度恒定,相位取值任意。数值仿真实验表明,与本文所提到的以最小化积分相关旁瓣为优化准则的方法相比,所设计的信号自身具有更低的自相关峰值旁瓣电平,信号两两之间具有更低的峰值互相关电平。此外,还通过数值实验研究了自相关峰值旁瓣电平和峰值互相关电平与正交波形的信号数目和码长的关系。

MIMO雷达发射方向图匹配和波形优化方法

为了匹配MIMO雷达系统给定的发射方向图,采用半正定规划(SDP)来优化发射信号的协方差矩阵.基于该协方差矩阵,利用循环算法(CA)和极小极大法,通过优化波形相位设计出了具有低空域和时域副瓣的恒模发射信号.此外,又提出了用凸规划设计空域失配滤波器和时域失配滤波器的方法,进一步降低了空域和时域副瓣.

基于凸优化的最优失配滤波器设计方法

研究提出了基于凸优化的最优峰值旁瓣电平失配滤波器设计方法。与传统的迭代最小二乘方法相比,凸优化方法具有更优越的性能即:不仅能够控制失配滤波器的信噪比损失,而且能够保证收敛到全局最优的峰值旁瓣电平。仿真实验表明,增加失配滤波器长度,以微小的信噪比损失,凸优化方法能够得到理想的峰值旁瓣电平;通过选择匹配滤波器与失配滤波器的相似程度参数可以有效控制信噪比损失。

基于单焦点扫描的聚焦超声相控阵列波形分集方法

波形分集方法可以用于优化超声相控阵列的声能沉积分布。本文阐述了波形分集方法用于超声热疗的声学理论背景,将发送声波时间内目标区域的声能沉积看作是不同位置的单焦点能量按一定时间规律累积的结果,提出了基于单焦点扫描的波形分集方法。该方法将声能沉积分布的优化问题建模为线性规划问题,可以方便求解出各单焦点扫描时间的比例系数,用于设计发射波形。与已有的方法相比,该方法对应的物理实现过程更清晰,计算量更小,并可直接综合出满足恒模条件的发射波形。从仿真结果中看到,该方法可将声场能量均匀的集中在预定区域,并在该区域外保持较低的能量沉积,能有效优化声能沉积的分布。

基于S3C6410的USB视频压缩、回放系统

阐述了在嵌入式Linux下,将市面上常见的USB摄像头作为视频输入设备,将其输出的JPEG格式图像数据通过S3C6410内部的硬件H.264编码器压缩成视频文件的方法,并基于此方法,设计了一个基于S3C6410和USB摄像头的视频采集、压缩、存储系统,采用了高级语言与汇编语言相结合的方法,在USB摄像头每秒最快输出15帧640×480图像的情况下,系统整体可以达到13 f/s(帧/秒)的录制效果。该系统具有取材方便、成本低、存储时间长、实用性强等特点。

基于数字化样机的雷达目标跟踪技术仿真与验证

在机载火控雷达作战过程中，载机常常会根据作战需求做大幅机动，使目标相对于载机的运动变得复杂。在目标航迹滤波过程中引入载机惯导数据，可减小相对运动的不确定性，提高目标航迹估计精度和目标跟踪稳定性。雷达数字化样机是雷达物理样机功能和电性能在计算机内的一种映射。利用数字化样机的仿真测试环境可快速、全面、准确反映真实雷达功能、电性能等方面的特征和特性，数据处理的航迹跟踪性能评估均可以实时显示。文中利用数字化样机的参数级仿真测试功能对载机惯导补偿滤波算法进行仿真和验证。