基于CNN-Swin Transformer Network的LPI雷达信号识别

针对在低信噪比(SNR)条件下,低截获概率雷达信号调制方式识别准确率低的问题,提出一种基于Transformer和卷积神经网络(CNN)的雷达信号识别方法。首先,引入Swin Transformer模型并在模型前端设计CNN特征提取层构建了CNN+Swin Transformer网络(CSTN),然后利用时频分析获取雷达信号的时频特征,对图像进行预处理后输入CSTN模型进行训练,由网络的底部到顶部不断提取图像更丰富的语义信息,最后通过Softmax分类器对六类不同调制方式信号进行分类识别。仿真实验表明:在SNR为-18 dB时,该方法对六类典型雷达信号的平均识别率达到了94.26%,证明了所提方法的可行性。

Autonomous Target Interception Using Hybrid Sensor Networks

Hybrid sensor networks (HSNs) comprise of mobile and static sensor nodes setup for purpose of collaboratively performing tasks like sensing a phenomenon or monitoring a region. In this paper, we present target interception as a novel application using mobile sensor nodes as executor. Static sensor nodes sense, compute and communicate with each other for navigation. Mobile nodes are guided to intercept target by the static nodes nearby. Our approach does not require any prior maps of the environment thus, cutting down the cost of the overall energy consumption. As to multi-targets multi-mobile nodes case, we present a PMB algorithm for task assignment. Simulation results have verified the feasibility and effectiveness of our approach proposed.

串联网式过滤器拦截特性和过滤时间分析

针对网式过滤器在实际灌溉水源条件下易堵塞、使用寿命短等问题,该研究将泵前和泵后网式过滤器串联组合,通过室内原型试验分析各级过滤器对泥沙和木屑的拦截规律。结果表明:过滤器拦截泥沙和木屑的分布情况与各级滤网孔径有关,当水源杂质以泥沙为主时,建议选取0.32和0.20 mm孔径滤网的泵前和泵后过滤器进行过滤,当有机物杂质含量较高时,采用0.25~0.32 mm滤网孔径的泵前过滤器有利于延长过滤时间。对水头损失随过滤时间的变化规律进行分析,明确了水源条件和滤网孔径对过滤时间的影响,极差和方差分析结果表明:不同进水流量条件下,初始水头损失和水头损失峰值分别集中在2.43~5.87和13.92~28.92 m,杂质含量对水头损失影响较小;进水流量越大,过滤器过滤时间越短。建立水头损失计算公式和过滤时间拟合经验公式,拟合与试验结果误差小于7%。各因素对过滤时间影响程度由大到小依次是杂质含量、滤网孔径、含沙量、进水流量。基于多层感知机(multilayer perceptron,MLP)神经网络模型对过滤时间进行预测,预测值与实测值误差基本在10%以内,均方误差和平均相对误差分别为0.32%、5.85%,该模型适用于对复杂水源条件下过滤时间的预测。研究结果可为灌溉工程中串联网式过滤器各级滤网参数的合理配置提供参考。

基于强化学习的多对多拦截目标分配方法

针对空中对抗环境中多对多拦截的武器目标分配问题,提出了一种基于强化学习的多目标智能分配方法。在多对多拦截交战场景下,基于交战态势评估构建了目标分配的数学模型。通过引入目标威胁程度和拦截有效程度的概念,充分反映了各目标的拦截紧迫性和各拦截器的拦截能力表征,从而全面评估了攻防双方的交战态势。在目标分配模型的基础上,将目标分配问题构建为马尔可夫决策过程,并采用基于深度Q网络的强化学习算法训练求解。依靠环境交互下的自学习和奖励机制,有效实现了最优分配方案的动态生成。通过数学仿真构建多对多拦截场景,并验证了该方法的有效性,经训练后的目标分配方法能够满足多对多拦截中连续动态的任务分配要求。

基于人工智能的排水管网截污拍门控制系统研究及应用

针对合流制排水管网截污拍门功能、安装和使用等问题导致的溢流污染,开展截污拍门控制系统研究和应用。设计气动拍门截污控制技术,实现雨天排涝和旱天截污功能;设计低成本一次性电池续航供电技术,实现极限微功耗的一次性电池续航供电,消除拍门安装条件限制;研究双模糊逻辑模型控制技术,精准检测并控制障碍物阻挡拍门关闭导致的缝隙污水泄漏。通过广州市猎德涌现场安装拍门应用测试,结果表明:旱天拍门截污功能控制精度>99%,一次性电池续航供电3.7年以上,拍门缝隙污水泄漏检测与控制综合精度>99%,进一步减少合流制排水管网的溢流污染。

基于Gash修正模型与神经网络优化模型的刺槐冠层截留模拟

[目的]对比分析Gash修正模型和神经网络模型在模拟和预测人工林冠层截留的适用性,揭示干旱区刺槐冠层截留及其响应过程,为深入了解森林生态水文过程及其调控机制提供科学依据。[方法]于2019年5—10月,以宁夏河东地区刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林为研究对象,定位观测了树干茎流和穿透雨并计算得到冠层截留,采用修正后的Gash模型与神经网络模型对刺槐林林冠截留量进行了模拟。[结果](1)研究区刺槐人工林的穿透雨量、树干茎流量、林冠截留量分别为154.19,5.61,16.5 mm,产生穿透雨和树干茎流的阈值分别为1.37,2.17 mm。(2)Gash修正模型和优化后的神经网络模型均能较好地模拟刺槐冠层截留量,Gash修正模型的绝对误差、均方误差、均方根误差、平均绝对百分比误差分别为0.20%,0.06%,0.24%,52.43%,模拟结果拟合精度达到83%;与Gash修正模型相比,采用麻雀搜索算法优化后的BP神经网络算法模型(SSA-BP),均方误差降低了61.48%,平均绝对误差降低了40.39%,均方根误差降低了37.93%,平均绝对百分比误差降低了50.52%,决定系数提高了1.2%。[结论]在林木冠层截留模拟研究方面,加入麻雀搜索算法后的BP神经网络模型具有较好的可靠性,可以有效降低模拟误差,提高模型的预测精度。

基于国产化平台网络异常数据流处理的研究与实现

针对国产化平台系统在使用过程中容易产生异常数据流的问题,在分析产生原因的基础上,结合传统网络接收模块存在的使用风险,设计一种可以处理异常数据流的雷达终端软件网络接收模块。先建立队列拦截机制拦截过滤异常数据,再通过环形缓存降低系统崩溃卡死的风险,最后通过试验验证了该方法的可靠性和有效性。

基于水文-水动力-水质模型的区域水环境治理改善措施评估——以南方某市区域流域为例

为进一步优化城市水环境治理方案,利用模型模拟的方法研究评估分析区域黑臭水体整治策略与实施方案的效果。基于研究区域内监测与河网等基础数据,采用水文、水动力及水质模型模拟区域内的水文过程、水力调度及污染物迁移转化等过程,研究不同环境整治方案的水质改善评估方法与技术。结果表明,采用控源截污方案对污染削减有更显著的效果,在进一步结合水闸调度、内外江泵站活水等工程措施,整体水环境质量能达到预期的控制目标。通过水力水质模型模拟分析,掌握不同工程方案下研究区域的水质改善效果,可为工程治理提供定量的评价数据和科学依据。

基于时相特征卷积网络的雷达波形识别

低截获概率(LPI)雷达以其优越的反截获性能得到广泛应用,识别LPI雷达波形对电子侦察系统至关重要。然而,基于深度学习的LPI雷达波形识别方法存在网络参数量大、计算复杂度高等问题,严重影响了其在算力不足的场景下的使用。面向LPI雷达波形快速精确识别需求,提出了一种基于时相特征卷积网络的雷达波形识别模型。该方法与传统的时频变换方法不同,采用卷积神经网络直接从原始信号中提取相位和短时特征,具有轻量化和低复杂度的特点。通过包含13个LPI雷达波形识别实验的验证表明,该方法即使在信噪比为-4 dB的情况下,也能实现90%以上的准确率;与基于Wigner‑Ville变换和图像深度网络识别方法相比,该方法只需要12%的参数和0.14%的计算资源,就可达到相同精度,兼顾了准确率和处理速度,具有非常好的工程应用前景。

弹群分布式一致误差约束自适应最优协同拦截方法

为解决机动目标干扰下协同制导系统模型部分未知以及一致误差约束限制导致协同一致性差的问题,建立前馈补偿+反馈优化的复合协同制导架构,提出分布式自适应最优协同拦截制导方法。在前馈补偿部分,设计障碍Lyapunov函数非线性映射机制,补偿误差约束影响。设计权值自适应的神经网络观测器,实现对目标未知机动干扰的在线估计;在反馈优化部分,采用自适应动态规划技术设计虚拟控制量和实际控制量,将每一步中控制量设计转化为非线性耦合哈密顿-雅可比-贝尔曼(HJB)方程的求解问题。构建分布式自适应评价网络,设计残余误差驱动的评价网络权值自适应更新律,实现对HJB方程中最优代价函数的在线迭代求解。基于Lyapunov稳定性理论证明了非线性协同制导闭环系统的稳定性,确保了协同一致性误差的收敛性。数值仿真结果表明:新方法能够在保证拦截制导精度的同时将协同一致性误差降低至0.01 s。

阜阳市城区水系治理技术体系示范应用与效果分析

随着工业化和城镇化发展,未经处理的生活污水、工业污水以及地表径流中污染物排入河道水系,导致城市水体污染加重,局部地区出现黑臭现象。由于城市污染水体来源、成因和环境条件等因素的复杂多变,注重短期效应的单一修复技术难以持续有效改善水体水质,因此,需要分析污染成因并结合地区实际情况进行治理技术的集成与局部创新。基于阜阳市城区水系污染现状以及成因,采用以水功能区划和水质修复为目标的城市水系水质提升与保障技术体系,将管网改造截污、兴建调蓄池、河道清淤、蓄水活水工程、岸坡再自然化改造与植被景观工程等措施进行不同程度的革新与有序组合;并通过水质监测和现状调查比较该技术体系的修复效果,进一步从修复机制的角度分析各个工程措施在城市水系修复过程中的作用及功能属性。结果显示,与2017年修复工程实施前相比,2022年城区河道黑臭水体基本消除,水质得到了显著提升,从劣Ⅴ类和黑臭水体提升到Ⅲ~Ⅴ类地表水标准,人居环境得到了有效改善,可为我国城市水体污染控制与水环境治理提供技术体系和示范。

商用IPSecVPN密码检测技术研究

商用IPSec VPN作为当前VPN市场中的主流产品,其应用的密码技术直接决定其加密效率和安全性。本文通过对商用IPSec VPN使用的加密算法、密钥交换协议阶段进行详细阐述,分析了商用IPSec VPN常用的密码检测技术,能够使网络技术人员掌握其加密过程和密码检测方法,并确保其安全性。

面向地下人防工程口部防护的拦截网受力分析

当前地下人防工程数量不断增多,多数主要用于地下商业以及地下停车泊车等公共服务场所,面对迅猛发展的信息化进攻武器,传统地下人防工程口部的战时安全受到巨大威胁。针对这一问题,提出了一种地下人防工程口部防护拦截网。为验证其拦截效能,设来袭弹体为JDMA导弹,在进行易损性分析的基础上,运用LS-DYNA软件对拦截网拦截弹体过程进行仿真建模分析,初步验证了拦截网的有效性,可为地下人防工程口部主动防护提供参考。

NID中基于Linux平台的数据包截获方法

截获数据包的质量过低会导致网络入侵检测结果错误,为了提升截获数据包质量,增强网络入侵检测性能,提出网络入侵检测中基于Linux平台的数据包截获方法。结合Linux平台截获数据包,接通Linux平台的网络数据接口,根据接口处数据缓冲原理判定数据初始化系数,待初始化系数稳定在可监督范围内后,启动本地网络截获模式,通过似然函数初步截获网络数据。构建数据包传输最大效率公式,利用RPL跨层优化机制提升数据包传输效率,将优化后的数据包输入MLP神经网络中,实现数据包截获。仿真结果表明,所提方法的数据包截获准确率高、截获率高。

基于速率分割的可重构智能表面辅助星地融合网络鲁棒安全传输方案

首先,考虑一个可重构智能表面(RIS)辅助的星地融合网络,卫星采用速率分割多址技术服务多个地球站,而地面基站则在RIS的协助下利用多播技术服务多个地面用户,同时还存在多个窃听者企图获取卫星的隐私信号。其次,在仅已知窃听者非完美信道状态信息的条件下,以所有用户的通信质量要求及最大窃听概率为约束条件,建立一个以最小化系统总发射功率为目标函数的联合优化问题。为了求解该非凸问题,采用S-procedure和连续凸逼近方法将复杂的窃听概率约束转化为可行的凸约束;利用基于核范数的惩罚函数方法提出一种鲁棒联合优化算法以迭代求解波束成形权矢量和发射功率。最后,计算机仿真结果验证了所提传输方案的有效性和优越性。

河网地区水环境治理案例分析

以广东某地区水环境治理为案例,从水环境问题识别、整治思路与措施、建设模式3个方面进行总结和分析。针对片区内的水体污染严重、潮汐现象明显、管网覆盖率低、河道被侵占等问题,提出控源截污、内源治理、活水循环、生态修复的技术路线。通过模型分析,在上述措施实施后,河道的水力条件明显改善,水质状况明显提升。同时,结合水环境整治的特点,分析EPC+O的运营模式在水环境治理中的作用。

基于零和微分对策的非仿射导弹拦截系统制导律设计

文中基于零和微分对策理论研究了非仿射导弹拦截系统制导律设计问题。首先构建辅助系统,将系统转化为仿射非线性增广形式;其次将导弹与目标视为对抗双方,根据极大极小值原理,设计最优微分对策制导策略,使得拦截系统能够满足预设的性能指标;接着为了获得HJI(Hamilton-Jacobi-Isaacs)方程解析解,利用积分自适应动态规划技术构建神经网络;然后设计积分型自适应权值更新律,在线学习最优微分对策制导律,通过Lyapunov方法证明了闭环系统的有界性;最后将所提算法应用于非仿射导弹拦截系统。仿真结果表明,导弹视线角速率和相对速率满足目标成功捕获必要条件且脱靶量为1 m左右,导弹能够成功拦截目标。

智能分流井在流域治理中的设计应用及思考

以湛江某流域治理排污口截流井选型为例,研究智能分流井在流域治理中的技术优势及应用场景。通过下开式堰门智能分流井在主要排污口的应用,证实智能分流井在防止河水倒灌及溢流污染控制方面的巨大优势,智能分流井能够有效改善河道水质,提高水环境的治理效果,为其他水环境治理项目提供借鉴。同时,提出沿河排污口截流改造是流域水环境治理第一步,要实现长制久清,应进一步考虑合流制溢流CSOs污染控制、合流暗渠清污分流、排水单元源头精准截污及雨污分流改造等建议。

基于入侵检测的分布式防火墙的应用研究

针对分布式防火墙和入侵检测技术各自存在的不足,文中提出基于入侵检测的分布式防火墙的解决方案,通过在主机防火墙内部增加入侵检测模块,形成一种动态分布式防火墙.主机防火墙过滤模块通过修改数据包结构以减少入侵检测量,入侵检测结果快速返回管理中心,及时动态更新策略.实验结果表明:该方案解决了分布式防火墙策略更新慢、内部通信被非法用户截获、无法及时发现入侵攻击等问题,同时也解决了入侵检测模块的数据检测量大和无法阻断攻击等问题.

动能拦截器末制导启控点的BP网络方法

为了提高拦截精度并减少燃料消耗,研究了动能拦截器KKV(Kinetic Kill Vehicle)比例末制导律下末制导启控点的选择问题.定义了末段制导启控时的期望位置;通过BP(Back Propagation)网络研究期望位置和目标弹道角之间的非线性关系;利用训练后的网络输出期望位置,仿真实验证实期望位置下启控末制导,可以有效地保证拦截精度并减少末制导过程的燃料总消耗.利用该方法获得的期望位置可以实时指导KKV在中末制导交班段调整自身位置.