基于导航函数和MPC的飞行器编队分布式避碰控制

针对无人飞行器编队协同过程中的避碰控制问题,设计了一种基于两极导航函数与模型预测控制(MPC)相结合的飞行器编队分布式避碰控制方法。首先,利用邻居集中其他飞行器的位置信息及其目标位置,建立每架飞行器的导航函数和控制律;然后,基于MPC设计了分布式高层编队控制律,给出分布式预测控制算法;最后,以5架无人飞行器在末端攻击阶段飞向各自分配的目标点为例,对飞行器编队避碰控制方法进行了仿真。仿真结果表明,基于导航函数和MPC的飞行器编队协同避碰控制方法是有效的。

基于Levy飞行策略的自适应改进鸟群算法

针对新型生物启发式群智能算法—鸟群算法(BSA)因进化初期种群多样性不足,以及认知和群体行为调节参数的改变而导致在优化小部分多极值函数时种群收敛精度变差、收敛迭代次数偏大甚至出现早熟收敛、陷入局部最优的问题,提出了Levy自适应改进鸟群算法(LSABSA).该算法采用Levy飞行策略的随机游走模式来增加种群多样性和跳出局部最优值,并通过(0,1)随机均匀分布自适应改进惯性权重以及线性调整认知和社会系数来平衡BSA算法的全局和局部搜索能力,进而提高求解精度.最后采用10个典型测试函数对LSABSA算法以及粒子群算法(PSO)、改进粒子群算法(GPSO)和鸟群算法(BSA)进行仿真实验和分析对比,表明了LSABSA算法的收敛速度、精确度和稳定性均优于其他算法.

基于Levy飞行的改进菌群觅食算法

针对经典菌群觅食算法因固定趋化步长导致的求解精度不高、收敛性能差等缺陷,提出一种基于Levy飞行的菌群觅食算法,其特点是利用基于Levy分布的趋化步长改善算法的求解精度与收敛性能,借助Levy飞行随机游走策略改善细菌迁徙位置.多个基准测试函数的实验结果表明,该算法在求解质量和收敛性能上均取得了较好的改进效果.

分布式小卫星SAR轨道设计及其模糊函数分析

基于卫星轨道根数推导了分布式SAR卫星的轨道要素计算公式。建立了分布式SAR卫星的成像空间几何模型,分析了分布式小卫星SAR的模糊函数。针对具体的编队卫星进行了轨道参数设计,给出了轨道设计的结果。在此基础上仿真了不同编队构形、不同卫星数目情况下系统的空间模糊函数,研究了小卫星编队构形、数目和模糊函数的关系,为后续的成像算法研究奠定了一定的理论基础。

融合海马策略的教与学优化算法

教与学优化算法(TLBO)是模拟班级内教师教学和学生学习过程的一种新型智能优化算法。为了克服教与学优化算法局部能力不强和进化后期容易陷入局部最优的问题,提出一种融合海马策略的教与学优化算法(SHOTLBO)。该算法在“教学阶段”引入海马捕食行为,并通过自适应参数的非线性变化调节SHOTLBO算法的搜索区域,增强教师的教学能力,提高种群最优解的精准性;在“学习阶段”添加学生主动学习算子,学生主动向教师学习,引入海马的两种运动行为,即levy飞行分布函数和布朗运动,实现算法大跨度随机移动,跳出局部最优解,维持种群的多样性,提升算法的全局搜索能力。在23个标准测试函数上的数值实验表明,与海马优化算法(SHO)、黑翅鸢优化算法(BKA)、TLBO、MTLBO、CMDEATLBO及RLTLBO算法相比,提出的SHOTLBO算法不仅具有较好的全局搜索能力,而且在收敛速度、收敛精度上均有明显提升。

基于混合策略改进的鹈鹕优化算法

针对鹈鹕优化算法求解精度低、稳定性不足、易陷入局部最优等问题,文章提出一种混合策略改进的鹈鹕优化算法(IPOA)。首先,为了增强种群的随机性和多样性,扩大种群的搜索范围,引入反向折射学习机制;其次,利用正余弦算法和鹈鹕算法融合,改进鹈鹕搜索猎物的方式,增强算法的局部搜索与全局搜索能力;然后,采用Levy飞行机制对鹈鹕位置进行更新,从而提高算法的搜索能力以寻找最优值;最后,引入自适应t分布变异算子,使用算法的迭代次数作为t分布的自由度参数来增强鹈鹕种群的多样性,避免算法陷入局部最优。通过12个标准测试函数对改进算法与海鸥优化算法、黑猩猩优化算法、鲸鱼优化算法、蛇群优化算法和基本鹈鹕优化算法进行测试比较,结果表明,IPOA具有更好的收敛速度和稳定性。最后将改进鹈鹕算法应用于压力容器设计优化问题,进一步证实改进后的算法具有较好的求解性能。

混合Levy变异与混沌变异的改进人工鱼群算法

在基本人工鱼群算法的后期,人工鱼会有极大可能聚集在非全局最优值处,导致算法陷入局部最优,从而使得基本鱼群算法在搜索精度、收敛速度及稳定性等方面受到严重影响。为克服上述缺点,在自适应Levy分布的基础上,提出一种混合变异改进人工鱼群算法。利用Levy分布及混沌变异的特点,增加基本人工鱼群算法中人工鱼状态的多样性,提高基本人工鱼群算法跳出局部最优的能力。对基本鱼群算法进行改进,通过典型测试函数的实验仿真结果表明,与粒子群算法及人工鱼群算法相比,改进人工鱼群算法的寻优能力更强。

脉冲等离子体飞行时间质谱诊断技术

根据脉冲等离子体关键特征参数的特点及相关应用需求,基于垂直引入式有网反射二阶空间聚焦技术,研发了脉冲等离子体飞行时间质谱诊断系统,其质量分辨率约为1690（FWHM）,离子能量诊断范围为3-150eV,时间分辨率约为0.45μs。通过对典型脉冲等离子体开展飞行时间质谱分析和研究,获得了离子质谱、离子能量分布函数等重要特征参数。等离子体以不同价态的Ti离子为主,Ti^＋最可几能量约为23eV,Ti ^2＋最可几能量约为48eV。

飞行器设计偏差量建模方法研究

对设计变量的偏差量进行建模,拟合偏差量服从的概率密度函数,是分析评价飞行器性能和概率设计的重要基础。针对常用分布拟合能力有限,以及混合Gamma分布无法在整个数轴上对试验数据进行拟合的问题,在论证混合Gauss分布拟合任意概率密度函数合理性的基础上,提出了利用混合Gauss分布对试验数据进行拟合,并运用期望极大化算法(EM)估计混合Gauss分布中的参数。设计了通用的拟合试验数据的流程,提出利用先验分布信息的策略和递增的分支数控制策略,以减少运算量,保证拟合精度。通过实例验证了方法的有效性,并结合对某型飞行器发动机轴线偏斜角测试数据建模的问题开展了应用研究,表明该方法在工程应用中具有可行性。

非平衡状态下双原子分子振动态的分布

为尝试修正Hammerling假设 ,在仔细分析了非平衡状态下双原子分子振动态的分布特征的基础上 ,提出了新的分布近似函数 .该近似分布函数能很好地体现非平衡状态下双原子分子振动态分布的主要特征 ,其在离解反应速率的理论计算中的应用也证明是成功的 .

基于碰撞概率的分布式卫星碰撞检测评估方法

综合考虑卫星外形尺寸、预测时间、初始协方差阵以及空间摄动的影响,提出了一种精确的基于碰撞概率的碰撞检测评估方法。考虑到分布式卫星沿迹向位置误差很难精确预测,本文提出了一种基于判定垂直于沿迹向的平面(X-Z投影面)碰撞概率来进行碰撞规避轨道机动的保守性自主安全运行方法。最后,运用本文提出的碰撞检测评估方法,对影响分布式卫星空间构形被动运行安全性的因素进行了分析,并提出了具有良好被动运行安全性分布式卫星空间构形的设计方法。

投影追踪经验分布的极限分布类与常见重要分布类的关系

本文利用[3]中所给出的投影追踪经验分布的极限分布类的表示，通过几个例子说明了该分布类与对称的无穷可分分布类。

关于Levy过程的一个强极限定理的改进

众所周知,称随机连续可分的齐次独立增量过程{X（t）,0≤t≤1}为Levy过程,如果（?）u,V∈[0,1],（u【v）,增量X（v）-X（u）的特征函数为g[（t）]v-u其中g（t）为某无穷可分分布的特征函数。作者在[1]中研究了在什么条件下,Levy过程增量平方和存着一个与过程的协方差函数有关的强极限。

改进麻雀搜索算法在分布式电源配置中的应用

针对麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)在解决高维、非线性的分布式电源(Distributed Generation,DG)优化配置问题中求解精度与稳定性不足的问题,提出一种改进麻雀搜索算法进行求解。通过引入Tent混沌提高初始解的质量,利用Levy飞行策略和柯西高斯变异,增强算法搜索方向的多元性以及跳出局部最优的能力,针对算法在工程应用中产生大量无效麻雀的问题,优化了麻雀位置更新公式,以提高SSA的工程实用性。分别用标准SSA、ISSA、蝴蝶优化算法(Butterfly Optimization Algorithm,BOA)、鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)测试基准函数,对比验证ISSA的有效性,并将ISSA应用于IEEE33节点系统的DG化配置模型求解,所求的DG配置方案能更大程度地降低配电网有功损耗与电压偏差。

基于非参数方法的股票收益率分布的研究

运用非参数数方法对中国沪深股市收益的统计分布特征进行定量研究。在各种非参数检验的基础上，采用核估计收益率密度函数，得到的日收益率序列服从尖峰厚尾特征的有限方差、不对称分布。揭示出高频数据比低频数据非正态性特征明显，并指出中国沪深市的收益及风险无显著差异。所得结论有益于对价格波动性建模、资产定价以及金融风险管理等领域的深入研究。

多策略改进的麻雀搜索算法

针对麻雀搜索算法在迭代收敛时易陷入局部最优的问题,提出多策略改进的麻雀搜索算法(NLSSA)。利用邻域重心反向学习策略优化麻雀算法的初始种群,提高初始个体质量。通过Levy飞行策略的长短距离跳跃更新麻雀生产者位置,从而提升麻雀算法的局部极值逃逸能力。在跟随者位置更新机制中引入自适应权重,从而平衡麻雀算法的局部挖掘和全局寻优能力。为了验证所提NLSSA算法的性能,利用8个基准测试函数进行测验,测试结果与Wilcoxon符号秩检验结果表明,与麻雀搜索算法、粒子群优化算法、灰狼优化算法和其他改进的麻雀搜索算法相比,NLSSA算法在寻优精度、稳定性能和收敛速度方面的效果更佳。

Levy分布参数估计的损失函数和风险函数的Bayes推断

给出了在共轭先验分布下,L evy分布参数估计的损失函数和风险函数的Bayes估计及其为保守估计的一般条件,说明了该条件的合理性,并用S&P 500$close数据进行了实证分析支持我们的结论.

差分进化协同定位算法研究

物联网定位问题可以映射为一个优化问题,通过差分进化算法(Differential Evolution Algorithm,DE)进行优化求解。在求解过程中,传统的适应度函数没有包含未知节点之间的距离信息,导致距离信息不够全面,使算法的定位精度提高有限。鉴于此,从提高定位精度的角度出发,提出了一种差分进化协同定位算法。构建新的适应度函数,该适应度函数不仅包含已知节点与未知节点之间的距离信息,还包含未知节点之间的距离信息,保证距离信息在优化求解过程被充分利用;采用Cat混沌映射方法保证初始种群均匀分布,使搜索范围变大,提高算法的寻优能力;采用Levy飞行策略,解决因空间维数增大导致算法陷入局部最优解的问题。仿真结果表明,与传统差分进化定位算法相比,差分进化协同定位算法可以有效减少测距误差对定位误差的影响,改善定位性能。

改进鼠群优化算法在地下岩体破裂事件定位中的应用研究

在地质灾害监测过程中,地下岩体破裂事件的定位是实时监测的一项关键技术。针对传统的定位方法均存在着不同程度的误差,为了减小事件定位的误差,提高定位精度,提出了一种改进鼠群优化算法用于地下岩体破裂事件的定位,以提高岩体的定位精度。首先,将Levy飞行策略引入鼠群优化算法中,以增强算法的局部搜索能力和全局寻优能力;其次,采用时差定位(Time difference of arrival,TDOA)方法建立目标函数,将目标函数作为算法的适应度函数进行岩体破裂事件定位;最后,验证了该算法的有效性和可行性,与其他定位算法比较,本算法定位精度较高,并且具有较好的鲁棒性和收敛性。

稀薄气体自由分子流到连续流跨流域气动力热绕流统一算法研究

研究描述各流域气体流动输运现象统一的Boltzmann模型方程及数值求解方法,发展气体分子运动论离散速度坐标法,建立直接求解分子速度分布函数耦合迭代数值格式;研究可用于高、低不同马赫数绕流问题的Gauss型离散速度数值积分法,建立模拟各流域高超声速气动力、热绕流问题气体运动论统一算法与并行计算技术。对稀薄气体自由分子流到连续流不同Knudsen数、高低不同马赫数球体、钝锥外形、飞船返回舱再入飞行环境等绕流问题并行计算与算法验证分析,证实统一算法用于高稀薄自由分子流到连续流高超声速飞行器气动力、热绕流问题求解的可靠性,揭示飞行器跨流区不同高度高超声速绕流现象与变化规律。