装备保障能力的动态评估

进行装备保障能力的评估研究,对于武器装备战斗力的形成和保持有着重要意义。针对评估过程中存在的不确定性因素和动态变化的特征,提出基于集对理论和马尔科夫链的装备保障能力动态评估方法,为装备管理决策者制定装备保障方案提供了科学依据。

基于集对理论的航材保障效能分析及评估

航材保障是航空兵部队技术保障的物资基础,其效能直接影响空军武器装备的作战效能。通过应用集对分析方法在确定随机系统中的某一特性上具有同异反定量刻画的特点,通过建立各系统航材保障效能评估指标的集对,建立了航材保障效能评估指标体系,对航材保障效能进行分析与评估。通过实例计算,验证了集对分析方法对效能评估的有效性,为装备管理决策者制定航材保障方案提供了科学的依据。

MIMO雷达在防空反导作战中的优势分析

针对防空武器系统面对的导弹攻击威胁,着重分析多弹头技术的威胁,从MIMO雷达模型入手,借助信号检测方程,重点分析不同收发配置下MIMO雷达的饱和跟踪能力。分析了MIMO雷达原理,得出MIMO雷达有抗截获能力强、检测弱目标能力强、速度分辨力高的优势,在防空反导作战中具有很好的应用前景。

一种新的快速零陷形成技术

分解大型阵列为关于阵列中心对称的两个子阵,对内子阵进行阵元位置微扰形成指定零陷。借助对微扰后方向图的泰勒展开进行线性化,以微扰后方向图形变最小化为目标,将指定方向控零的约束条件分实部、虚部分别约束微扰值,运用方向导数法快速求解出微扰值,实现了在指定方位快速控零,并提出引入小值控制零陷深度。方法不改变阵列孔径,在指定方向控零后能维持原主波束形状、副瓣水平不变,仿真表明本方法的有效性和优越性。

相位编码信号的自适应接收回波处理

首先建立了匹配滤波器输出随多普勒频移的变化规律模型。分析得出通过缩短匹配滤波器长度,可减小多普勒频移对压缩输出的影响,采用一组部分相关匹配滤波器对接收回波处理,估计出回波中的多普勒频率,避免了传统方法的计算量大、结构复杂难以实现等缺陷。方法结构简单,能以较高精度对回波中的多普勒频率作出估计,有利于相位编码信号在快速动目标观测方面的应用。

微波着陆引导系统多径效应的数字仿真

为分析和评估多路径效应对MLS测角误差影响,提出了一种基于几何光学和射线寻迹理论的MLS多路径角度误差数字仿真新方法.该方法依据几何光学和几何绕射理论在获得多径信号与直达信号电压比的基础上,通过射线寻迹计算多径直达信号相位差,而后对叠加包络的角度误差方向图分解为波束内和波束外多路径误差进行研究,实现角度误差数字仿真.利用该方法对某机场典型环境的多路径问题进行了数字仿真,并将仿真结果与经典模型进行了对比,验证了其可行性.

双包层铒镱共掺光纤放大器功率漂移及控制

基于速率方程的离散算法,分析了双包层Er3+/Yb3+光纤放大器增益动态的特性。研究了功率漂移与撤除信道数的关系及不同控制方式的控制效果。结果表明:信道撤除数量越多,放大器达到稳态的时间越长,功率漂移越大;泵浦控制方式下,泵浦功率的调整随撤除信道数的增加而增大,且抑制功率漂移的时间也随之增长;反馈控制方式下,功率漂移首先呈现振荡结构,抑制功率漂移的时间较短。

非圆信号多级维纳滤波DOA估计求根算法

针对非圆信号DOA估计的计算量问题,运用多级维纳滤波和信号子空间的多项式求根方法,提出了一种快速算法。首先利用非圆信号特性构造出扩展阵列输出矩阵,然后不需进行协方差矩阵的生成和分解,利用多级维纳滤波求出信号子空间,针对均匀线阵推导出信号子空间多项式求根方法,得出目标的DOA估计值。新算法的均方根误差性能与非圆信号求根MUSIC算法、非圆信号ESPRIT算法、非圆信号扩展传播算子算法等快速算法相仿,但是计算量小于已有的算法,特别是在阵元数较多的情况下算法的实时性优势更加明显。

积雪对仪表着陆系统下滑道的影响分析

机场积雪会造成仪表着陆系统信号畸变,影响着陆安全,在分析仪表着陆系统下滑道形成原理的基础上,根据几何光学理论建立机场积雪覆盖模型,并依据经验问题的抽象模型,通过仿真分析两类典型的地面积雪覆盖情况下仪表着陆系统下滑道性能的变化。

地形对仪表着陆系统下滑道影响的仿真评估

通过飞行检验对仪表着陆系统下滑道进行评估的方法历时较长,且耗资巨大;为实现经济、快速的仪表着陆系统下滑道评估,提出一种应用计算机仿真分析非理想地形对仪表着陆系统下滑道影响的方法。建立了非理想地形的数学模型,结合仪表着陆系统下滑道形成原理,基于一致性几何绕射理论(UTD),建立了非理想地形所造成的多径效应模型,通过对下滑信号的多径射线寻迹和计算,并结合接收误差模型,实现对仪表着陆系统地形的仿真评估;应用该方法对某实际机场地形情况下,飞机在300米的高度沿跑道中线等高飞行进行仿真评估,结果表明,使用仿真评估方法可以得到与飞行检验一致的结果,从而实现地形对仪表着陆系统下滑道影响的快速评估。

基于GPS的仪表着陆系统飞行检验建模

GPS是新一代卫星导航与定位系统,它定位精度高,具备提供多维的时空位置速度信息及连续导航能力。文中根据GPS定位原理、飞行动力学理论及仪表着陆系统信号体制,建立了以GPS作为基准系统的ILS飞行检验模型,为进一步的研究提供指导。

随机Petri网对装备维修保障的建模与分析

利用Petri网与马尔可夫链的同构关系,采用Petri网与马尔可夫链理论相结合的维修保障系统性能分析方法,对系统性能有效评估提供了理论依据。通过两个不同实例分析了系统状态空间、各状态在稳态下的期望概率、系统可靠性和维修人员的工作强度。实例表明,相比传统的建模方法,在分析装备维修保障各状态间的逻辑关系和系统动态过程中,随机Petri网具有显著的有效性和优越性。

基于链路断开概率的自适应信标交换算法

在移动无线传感器网络中,贪婪地理路由协议采用周期性信标交换算法来构建和维护邻居节点表会导致通信暂盲现象.针对该问题,首先从理论上分析节点移动对网络连通性的影响,对节点间的链路状态进行Markov链建模,分析推导出链路断开概率的计算公式.根据链路断开概率与运动时间的一一对应关系,提出一种基于链路断开概率的自适应信标交换算法,提高邻居节点表的构建与维护的准确性与实时性,为贪婪地理转发策略提供可靠的依据,减缓节点移动带来的不利影响.仿真结果表明,该算法不但提高了数据分组传送成功率,而且还降低了控制开销,适用于对传输可靠性和能耗要求高的移动无线传感器网络.

基于多种群分层协作遗传算法的MIMO雷达正交多相编码信号设计

正交多相编码信号具有大输出主副比和高安全性而倍受关注,利用自相关旁瓣峰值、互相关峰值、总的自相关旁瓣能量和互相关能量最小设计了MIMO雷达正交多相编码信号优化的代价函数。基于多种群协作及高层种群高效决策的思想,运用普通群体挖掘优化空间而高层种群引导种群更快的收敛到全局最优解,提出了多种群分层协作遗传算法,并将其应用于MIMO雷达正交多相编码信号设计,实现了MIMO雷达信号的距离、速度测量的同时提高分辨力,仿真结果表明了本文方法的有效性和可靠性。

多状态实体随机移动模型建模与仿真

移动模型是移动Ad Hoc网络协议设计和性能评估的基础。根据实体随机移动模型建模的要求,提出一种能够较好地反映现实节点运动规律、参数独立可控性强、适用性广的多状态实体随机移动模型,通过调整模型的若干参数可以产生多种现有常用的移动模型,具有一定的灵活性和通用性,给移动Ad Hoc网络模拟仿真场景的产生带来极大的方便。

基于马尔科夫过程的半导体激光器空间辐射可靠性分析

通过对半导体激光器辐射效应的分析,得到了器件在空间环境中的损伤规律和退火规律。根据辐射效应的特点,将器件的性能退化表示为泊松过程与指数过程的结合,建立了基于马尔科夫过程的可靠性模型,利用一步概率转移矩阵获得了故障概率分布函数、可靠度函数以及平均故障前时间的计算方式。根据已有数据,对半导体激光器在空间辐射环境中的性能退化过程进行了仿真,得到了总测试时间为100 000h时器件的故障概率分布曲线,计算得出平均故障前时间约为42 758.9h,此时器件可靠度为0.451。分析了不同时间条件下器件的状态概率分布律,结果符合器件性能退化的一般规律,能够描述出器件的失效过程。

倾斜波束圆极化天线的CSRR-FS结构设计研究

为了拓展倾斜波束圆极化天线(Circularly Polarized Antenna with Tilted Beam,CPA-TB)的带宽,在分析了该天线结构及其特征的基础上,提出了一种花纹式螺旋臂(Flower-Spiral,FS)协同互补开口谐振环(complementary split ring resontor,CSRR)的CSRR-FS结构.该结构通过FS增加了天线表面电流路径,实现了天线驻波比(voltage standing wave ratio,VSWR)的拓展;利用CSRR改变了低频点反射板的电流分布,实现反射板小型化的同时,减小了天线的交叉极化分量,增强了天线的辐射性能,拓展了天线的轴比带宽.仿真和实测结果表明:与普通的平面反射板相比,在保证圆极化、波束倾角30°的条件下,基于CSRR-FS结构的CPA-TB相对带宽为24%(5.5-7GHz),天线工作带宽拓展了1.8倍.CSRR-FS结构的提出为CPA-TB带宽的拓展提供了新的途径.

动态条件下进近着陆系统引导误差计算与补偿

平台运动将导致着陆引导信息出现偏差,为准确分析和计算动态平台条件下进近着陆系统着陆引导误差变化,提出了一种基于动态坐标转换对引导误差进行计算与补偿的方法。该方法依据GPS测姿中动态坐标转换原理,将平台运动分解为偏航、横滚、俯仰和升降4种姿态,建立了动态平台上进近着陆系统引导误差的数学模型,利用该模型对平台各摇摆处于简谐运动条件引导误差进行了仿真分析,依此设计了引导误差补偿的方案框图。该方法可以实现平台运动条件下对引导误差的仿真计算,能够对引导误差进行实时补偿。

PO分米波着陆系统多径环境分析和仿真

分米波仪表着陆系统会由于地物环境的电磁散射产生多径效应,为了有效评估多径环境对系统性能的影响,应用物理光学理论(PO)对系统工作环境中存在的多径问题进行分析,建立了多径条件下的分米波仪表着陆系统模型,对系统信道环境中存在的典型散射体对航向信号的散射影响进行了分析,并建立受信道环境影响的系统航道偏移模型,通过仿真分析了不同散射条件下,系统航道对准性能的变化情况,实现了基于物理光学理论的分米波仪表着陆系统开阔场多径效应仿真。

多重测量矢量模型下的稀疏步进频率SAR成像算法

基于压缩感知(Compressed Sensing,CS)的合成孔径雷达(SAR)成像算法可以用低于Nyquist采样率的采样数据完成稀疏目标高分辨成像。然而已有的算法在重构1维距离像时采用的大都是单重测量矢量(Single Measurement Vectors,SMV)模型,存在着重构耗时长、受噪声干扰大的缺点。该文从压缩感知的多重测量矢量(Multiple Measurement Vectors,MMV)模型出发,利用多重测量矢量恢复具有相同稀疏结构的联合稀疏目标信号源,从理论与实验角度分析了基于MMV模型的SAR 1维距离像成像性能,提出了一种距离向基于MMV模型,方位向基于SMV模型的2维SAR成像算法。该算法从耗时上、重构精度上均优于SMV模型下的CS成像算法。通过对仿真数据和地基雷达实测数据的处理,验证了算法的有效性。