支持模型驱动开发的飞控系统数字样机设计

针对飞控系统设计面临的各种问题,研究了一种基于图形化建模语言、支持模型驱动开发的飞控系统数字样机设计技术。基于Rhapsody,STATEMATE,Simulink等搭建了用于飞控系统数字样机设计的支撑平台,研究了基于支撑平台的飞控系统数字样机设计流程及数字样机的四个不同侧面;以一小型无人机飞控系统为例,详细介绍了其数字样机设计,并进行了两个层次的检查和仿真验证。设计实践表明该方法能有效缩短设计时间,提高设计质量,支持后期软件的模型驱动开发,适用于各类飞行器控制系统数字样机的设计。

指挥控制系统决策支持需求研究

在分析指挥控制决策自然过程的基础上 ,探求了指挥控制中的决策支持需求和决策支持模型结构 ,提出了RIHOPOT决策模型。为了使指挥控制决策模型更好地辅助决策者决策 ,还探讨了指挥控制决策阶段、决策风格。

ESCCS柔性过程模型研究

高技术战争要求装备保障指挥控制系统具有高度的柔性。工作流过程模型是装备保障指挥控制系统的基础,模型描述能力的强弱是解决系统柔性问题的关键。通过将任务类型分为基本任务类型和扩展任务类型,提出柔性过程模型主要由基本任务要素、柔性任务要素以及这些要素间的连接方式构成。将装备保障指挥控制工作流中的任务分解为基本任务要素和柔性任务要素增强了系统的柔性。描述了扩展后的柔性过程模型及其特点。

高超声速飞行器机动飞行受限控制方法研究

吸气式高超声速飞行器飞行过程中舵偏不能过大,攻角、角速率等飞行状态必须满足约束,这既是超燃冲压发动机工作条件的要求,也是为了减小飞行器状态散布。针对吸气式高超声速飞行器进行高度控制时,飞行器状态和舵偏必须满足约束的实际问题,引入指令调节器进行高度回路设计。基于PI+LQ方法设计过载控制器,利用高度回路的比例-微分产生过载信号,过载信号经过指令调节器生成调节指令,过载控制器跟踪该指令完成高度跟踪。仿真结果表明,该方法设计的控制系统在阵风干扰情况下能够满足状态约束并实现快速跟踪。

评估飞控系统的风洞虚拟飞行试验系统与关键技术

为向开展具体的风洞虚拟飞行试验技术提供引导,针对应用于飞控系统评估的风洞虚拟飞行试验系统及关键技术进行了分析。基于传统意义上的飞控系统评估方法的不足,分析风洞虚拟飞行试验应用于飞控系统评估的优势;按飞控系统常用的姿态控制回路及制导控制回路的组成形式,介绍风洞虚拟飞行试验系统方案与工作原理,详细分析它与半实物仿真系统的差异;分析风洞虚拟飞行试验应用于飞控系统评估需解决的关键技术问题,包括风洞虚拟飞行试验评估方法、飞行器模型设计技术、飞控系统改进技术及模型支撑技术。

基于SVM分类的指控系统网络健康评估研究

在指控系统网络维修保障中,针对健康评估过程中主观性强、实时性不高等问题,为减弱人为因素影响,通过分析支持向量机分类的几何意义,将指控网络健康评估问题转化为分类问题。采用优化的样本支持向量机对样本点进行选择优化,从而使样本分类速度和分类性能得到提升。在定量分析到定性健康状态描述的对应关系中,通过云模型实现不确定信息的转换。实验结果表明,由改进的指控网络模型得到的仿真结果与实际情况较为符合,分类性能较高。

神经网络及回归型支持向量融合健康评估模型

健康评估是IVHM研究中的关键技术之一,基于关键特征参数监测无法解决复杂组件或系统的健康评估建模问题,而基于解析法的健康评估方法对构造特征参数的数学模型要求极高,工程价值不大。本文提出了一种基于仿真的健康评估建模新方法,该方法通过组件或系统在各种健康状态条件下仿真,生成样本数据,利用BP神经网络和支持向量机的非线性映射特性,以测量信息为基础分别构造了两种健康评估模型,考虑到单一模型缺陷,再将神经网络和支持向量机训练模型进行决策融合处理,提出了一种新的健康评估模型,并以石英挠性加速度计为例进行了建模研究与验证。结果表明:测量信息完备情况下,两种单一模型均能满足健康状态评估要求;测量信息不充分时,通过对两种模型进行决策融合处理,也可取得较好的健康状态评估效果。

民机气象雷达任务过程安全性分析方法研究

针对气象雷达系统任务过程安全性问题,以基于系统论的事故模型及过程(systems-theoretic accident model and process)理论方法为基础,提出了一种案例激励安全性分析方法。在进近阶段机载气象雷达任务过程中,通过构建系统分层控制结构,识别系统任务过程中存在的不安全控制行为,并辨识与不安全控制行为关联的潜在危险致因;构建安全飞行控制结构模型,以达美航空事故为例,提出安全约束建议控制事故衍变机制来优化模型,以提高系统任务过程安全。以上分析表明,该方法能更全面地识别系统深层危险致因,为机载气象雷达的安全性设计提供技术支持。

空军后勤作战实验模型

为提高空军后勤作战实验模型构建的质量和效益,构建一种空军后勤作战实验5层结构模型体系。在深入分析空军后勤系统的基础上,通过分析空军后勤作战实验模型体系的构建要求,运用UML建立了飞行保障指挥控制模型。分析结果表明:该5层结构模型体系基本厘清了空军后勤作战实验模型构建需求,为模型构建工作提供了一个基本的架构。

空间信息支援力量编组模式分析

在总结美军空间信息支援力量融入指挥机构模式的基础上,提出了空间信息支援力量的两种编组模式,即独立编组模式和分散编组模式,对其内涵和适用范围进行了阐述。基于Kuramoto模型,建立了空间信息支援力量的编组同步能力模型。通过仿真案例分析,对独立编组、完全分散编组和不完全分散编组模式的同步能力进行了评估。结果表明,在空间信息支援力量节点间信息共享能力较弱时,独立编组模式的同步能力最好。结合指挥机构编组实际,提出了一种在分散编组模式基础上配备一个空间信息主管的新模式,分析结果表明:该模式可操作性最强,且同步能力优于完全分散编组模式。

流域水旱灾害防御决策支持系统研究

结合数据挖掘和知识发现的基本理论,在传统流域洪水预报及调度模型的基础上,研究了基于ASP.NET MVC框架的流域水旱灾害防御决策支持系统的构想和方法。根据流域水旱灾害防御决策指挥的特点,深入挖掘流域水、雨、历史灾情数据,结合水旱灾害防御指挥不同阶段的场景,分析研判汛情风险,预测灾害发展趋势,进一步提高水旱灾害防御指挥决策水平。

基于UML的装备保障指挥控制工作流模型

为优化和描述装备保障指挥控制,提出将UML与工作流技术应用于装备保障指挥控制建模的方法,并从过程视图、组织视图、资源视图和信息视图4个方面给出了装备保障指挥控制工作流模型实例。

基于Petri网的空间信息支援反导作战指挥控制系统概念建模与分析

在构建空间信息支援反导作战指挥控制系统活动模型的基础上,从规划级、控制级和操作级3个层次规划了空间信息支援反导作战指挥控制系统的作战流程。为了有效地描述空间信息支援反导作战指挥控制系统作战流程中的信息传递和动态交互关系,运用Petri网方法对空间信息支援反导作战指挥控制系统的作战过程进行了概念建模,并利用可达标志图方法对所建Petri网模型的动态特性进行了分析。