基于复杂网络理论的装备保障体系演化模型

装备保障体系结构对体系的效能与适应性等起决定作用,演化模型是构建装备保障体系结构的一项关键技术。针对装备保障体系中实体的异质性和保障任务需求影响体系演化的问题,提出一种改进的基于多元加权网络的装备保障体系演化模型。分析装备保障体系的网络特性,引入复杂网络理论构建装备保障体系初始加权网络模型,并提出网络评价指标,在此基础上提出网络演化规则与改进演化模型。在加权网络模型中,将保障任务需求抽象为网络节点之一,通过四元组刻画其不确定性,并用适应度指标将其与体系结构联系起来;通过节点类型、保障能力等刻画保障实体的异质性,并作为演化过程的主要因素。仿真实验结果表明:所提模型能够确定保障任务对演化过程的影响,并可改善体系结构对任务的适应性,且可在一定范围内增强体系效能。

面向任务成功性的装备保障体系复杂网络鲁棒性分析

尝试基于复杂网络理论将装备保障体系网络映射为指控网络、修理网络和供应网络,运用网络化的观点研究装备保障体系的鲁棒性。首先结合部队装备保障实际情况和保障组织原则,以保障任务的成功性为度量标准提出了保障节点的任务分解、支援和协同策略,并在此基础上建立了装备保障体系的任务鲁棒性指标。最后结合仿真案例分析了在不同攻击形式下的保障任务分解策略对网络的整体影响,验证了模型的合理性和有效性。

基于节点免疫策略的装备保障网络级联失效模型

针对实际装备保障网络中各保障实体均具备智能性的特点,在传统复杂网络的"负荷—容量"级联失效模型基础上,结合agent建模仿真方法,建立了装备保障网络遭受攻击后的"故障—传播—修复—免疫"级联失效模型。将载荷重分配范围内的节点划分为完好节点、传播节点、恢复节点和免疫节点四类。其中免疫节点是指节点修复后一定概率获得攻击免疫功能,模拟真实保障实体在得到协同保障进行修复后,在自身学习能力下一定概率躲避再次攻击的能力。最后通过解析计算与模型仿真,分析了改进模型在随机保障、定点保障和伴随保障三种保障模式对应的随机免疫、目标免疫和主动免疫策略下保障网络中节点的演化关系,证明了模型的合理性和有效性。

基于LabView的装备故障设置与排除训练系统设计

为解决新装备故障分析与排除训练缺乏手段的问题,以开发某新型装备的故障排除训练系统设计为研究目标,运用故障树分析(FTA)方法,构建了重要分系统的故障树模型;通过对系统的功能需求分析,设计了系统运行的流程,构建了故障分析与排除系统的硬件结构;利用LabView平台开发出某新型装备的故障设置与排除训练系统;系统运行结果表明:满足了设计的功能需求,为维修保障训练中的故障分析与排除提供了方法手段和平台支持。

基于贝叶斯法和蒙特卡洛仿真的威布尔型装备器材需求预测

为了解决装备器材历史需求数据少、需求规律不明确的问题,提出一种基于贝叶斯法和蒙特卡洛仿真的威布尔型装备器材需求预测方法。针对威布尔分布尺度参数未知以及形状和尺度参数均未知两种情况,分别基于贝叶斯方法通过解析求解和数值模拟的方式进行了参数估计,并引入柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫检验法对寿命分布模型进行拟合优度检验;综合考虑修复性维修、预防性维修和装备器材的已使用时间,提出了基于蒙特卡洛仿真的部队装备器材年度需求预测方法。算例分析表明:小样本下通过贝叶斯估计得到的寿命分布模型拟合度高,基于仿真的需求预测方法简单、有效。

战场抢修决策的研究现状与展望

阐述了战场抢修决策研究关键内容的研究现状。在总结损伤状态分级研究现状的基础上,分析了常用的损伤等级评估方法;按照抢修任务的随机性、备件需求随机性,分析了对机动抢修过程中的优先次序的决策研究成果;介绍了战场抢修决策支持系统的研究现状。最后阐述了战场抢修决策研究的成果和不足,展望了战场抢修研究未来的发展方向。

基于改进TOPSIS法的装备维修任务优先级确定方法

针对当前装备维修任务优先级由装备保障指挥员根据自身经验确定而缺乏依据的问题,提出基于马氏距离的改进TOPSIS法确定装备维修任务优先级的方法;通过分析战时装备维修保障的特点,构建装备维修任务评价指标体系,运用AHP确定各评价指标的权重,依据马氏距离能够有效剥离指标之间相关性的特性,运用基于马氏距离的改进TOPSIS法计算各装备维修任务的贴近度,从而确定装备维修任务的优先级;新方法在战时能够为装备保障指挥员确定装备维修任务优先级提供合理依据。

磁流变减振器结构优化设计、性能试验及力学建模

针对某轻型军用轮式越野车辆的减振需求,设计磁流变减振器(magneto-rheological damper,MRD)代替原被动减振器。以平板模型推导MRD阻尼力模型,讨论了结构参数对阻尼力和可调系数的影响。针对结构参数难以确定的问题,采用多目标遗传算法(multi-objective genetic algorithm,MOGA)对参数进行优化;并通过磁场分析进行验证。对MRD进行性能试验;并利用最小二乘法对建立的MRD多项式模型进行校验。结果表明:可调阻尼力与可调系数间呈反比关系,利用MOGA可有效优化MRD结构参数,试验结果与设计值基本吻合,所建立的MRD模型与试验结果一致性较好。

考虑能控特性的天棚阻尼半主动控制算法性能分析

为实现电磁作动器(Electric Actuator,EA)与磁流变减振器(Magneto-rheological Damper,MRD)并联组成的复合式电磁悬挂(Composite Electrical-magnetic Suspension,CES)在半主动馈能工况条件下的自供能,需同时考虑降低车身垂直加速度及降低控制功耗两方面因素。为解决算法控制性能评价的问题,在原有评价指标的基础上,提出能控比(Energy Consume and Control Performance Ratio,ECR)的概念并对其进行理论分析。在C级随机路面条件下,分析车速对天棚ON-OFF、连续天棚及改进型天棚3种天棚阻尼半主动控制算法的ECR的影响,并从时域的角度对ECR评价3种算法控制性能的有效性进行验证,得到最优天棚控制算法。结果表明:天棚ON-OFF、改进天棚及连续天棚对乘坐舒适性性能的改善依次增大;ECR可有效对3种控制算法性能进行评价,连续天棚半主动控制算法综合控制性能最优,适用于CES的自供能。

车辆悬挂馈能潜力及馈能结构方案研究综述

馈能悬挂可将悬挂振动能量加以回收,提高悬挂性能的同时降低能耗,具有重要现实意义。围绕车辆悬挂馈能技术,从悬挂馈能潜力及其影响因素、馈能装置结构方案、复合式馈能悬挂结构、存在的问题及发展趋势等5个方面展开分析。悬挂馈能技术研究总结了存在的问题,指出减小馈能装置体积、提高馈能效率、减振及馈能一体化设计及传感器嵌入式设计将是未来馈能技术的发展趋势,为车辆悬挂馈能技术的研究、发展及应用提供参考。

抢修任务多目标动态调度的动态驱动策略研究

抢修任务多目标动态调度能够有效解决"战时损伤装备不断出现,而抢修时间与抢修力量有限"这一突出矛盾,但由于新抢修需求的出现时刻具有不确定性,采用现有的时间(或数量)分批驱动策略,会导致抢修力量不能对新抢修需求进行及时响应、抢修力量出现闲置、抢修效益降低;为解决该问题,开展了战时抢修任务多目标动态调度的动态驱动策略研究;提出了抢修任务多目标动态调度问题及其总体求解思路;设计了基于抢修需求信息和抢修组状态的2种动态驱动策略,提出了一种新的动态驱动策略"混合分批+基于抢修组状态";采用均匀设计思想,构造了6组测试问题实例,并通过实验分析了在多种因素共同影响的情况下,3种动态驱动策略的优劣性及适用性;仿真结果表明:与其它动态驱动策略相较,新的动态驱动策略"混合分批+基于抢修组状态"具有明显的优越性。

惯性质量对馈能悬挂幅频及振动特性的影响

以某型轮式车辆为对象,为回收悬挂振动能量,设计了齿轮齿条式电磁作动器(Electric Actuator,EA),并建立相应的1/4车悬挂动力学模型。利用结构振动分析方法,推导了考虑惯性质量的悬挂性能指标传递特性计算公式。通过改变惯性质量大小,分析其对悬挂幅频特性的影响。基于三角冲击激励及随机激励,分析惯性力对悬挂振动特性的影响。结果表明:惯性质量的引入会使车身及车轮共振点提前,两共振点以前频段内处于恶化状态,且在高频段恶化更明显,而在两共振点后的频段内对悬挂性能有一定改善作用;三角冲击及随机激励下,惯性质量会引起振动特性曲线的振荡,相位存在滞后,且随时间累加,恶化悬挂性能。

车辆抢修方案多属性决策

针对车辆抢修决策的需要,在抢修影响因素分析的基础上,构建了抢修方案评价指标体系,建立了车辆抢修方案多属性决策模型,给出了实例分析,为科学有效开展车辆的抢修工作提供了理论支撑。

维修人员与维修设备需求的蒙特卡洛仿真研究

针对装备维修中维修人员和维修设备编配数量这一难题,文章中采用蒙特卡洛仿真法对装备维修进行仿真。提出以维修人员和维修设备满足维修需求的概率以及数量变化的敏感性作为约束,以此确定维修人员和维修设备数量。该方法考虑了维修人员和维修设备之间的相互作用关系,计算结果更加准确。

装备在役考核的内涵与工作方法

装备在役考核是我军提出的全新的装备试验类型,亟待开展相关理论研究,以便为实践探索和全面展开装备在役考核工作提供指导。首先,从基本定义、地位作用、基本特点、主要考核内容和考核分类5个方面剖析了装备在役考核的内涵;其次,按照装备在役考核的工作内容,区分工作层次和核心工作,阐述了装备在役考核的工作流程;再次,从考核设计、数据采集、评估分析和问题反馈4个方面提出了装备在役考核工作的实施方法;最后,对如何加强装备在役考核工作提出了建议。研究成果可为后续开展相关的研究工作与实践活动提供参考。

复合式电磁悬挂阻尼优化及控制

为解决传统馈能悬挂难以平衡减振及馈能需求,不具备失效-安全特性且电机馈能时存在低速下的死区情况的问题,设计了电磁作动器与磁流变减振器并联的复合式电磁悬挂及馈能电路,并建立了相应的数学模型;为对悬挂综合性能进行有效评价,建立了考虑馈能性的综合性能评价指标;根据对减振和馈能的侧重,设计重视乘坐舒适性、两者同等重视及重视馈能性能3种工况,分析了最优阻尼值及相应的阻尼调节方法;基于线性二次型最优（LQR）控制对3种工况下的减振及馈能性能进行了台架试验.结果表明：复合式电磁悬挂（CES）解决了传统馈能悬挂在系统失效下的无阻尼问题;通过设计直流/直流（DC/DC）升降压电路可实现稳定充电,解决了死区条件下无法馈能的问题;根据路况及需求对乘坐舒适性及馈能性的侧重调节,有效实现了减振及馈能的平衡.

基于支持向量回归的软件缺陷密度预测模型

针对软件缺陷密度的预测问题,构建了一种基于支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)的软件缺陷密度预测模型,指出影响回归预测精度的主要因素。首先,对软件度量元数据进行提取,利用归一化和随机序列的方法对缺陷数据进行预处理,并将数据分成训练集和测试集进行回归预测;然后,引入网格搜索的方法对支持向量回归模型中的参数进行优化,大大提高了预测的精度;最后,通过实验对比其他5种机器学习算法,验证了预测模型的有效性。