基于实战化“六要素”的课程改革研究与实践

军事职业教育课程实战化教学改革需要从课程改革入手。“雷达原理与实验”课程作为军士学员的专业过渡性课程,需要分析课程建设和实战化改革情况。针对课程内容理论偏多、课程评价手段不丰富、教员队伍实战化能力和课程建设衔接实战化不足等问题,实施教学目标向战而定、教学内容向战而设、教学策略向战而施、教学资源向战而生、教学团队向战而建和教学效果向战而评等“六要素”教学改革,应用于多个教学期班实践,取得了一定的改革成效。

微束水蒸气等离子弧焊在空调铜管钎焊中的应用

铜管是制冷设备的重要原材料,生产中通常采用气体火焰钎焊对铜管接头进行焊接。但传统的气体火焰钎焊存在诸多缺点,故引入微束水蒸气等离子弧焊工艺方法,探究其焊接铜管的可行性并确定出合适的焊接工艺参数。通过对5组不同规格的铜管接头在6个焊接电流档位下分别进行焊接试验,对试验样本焊后的外观和内部结构进行观察、分析、对比,验证了该方法相比于气体火焰钎焊方法的有效性,并获得了各类铜管接头合适的焊接电流档位。与气焊相比,使用微束水蒸气等离子弧焊工艺在合适的焊接工艺参数下进行焊接,具有较高的效率、稳定性、易用性和安全性,能够为空调铜管的焊接和维修提供一种新的工艺方法。

基于LSTM和残差网络的雷达有源干扰识别

针对目前雷达干扰识别方法存在人工特征提取难、强噪声环境下识别率不高的问题,提出了一种基于长短时记忆(long short-term memory,LSTM)网络和残差网络相结合的雷达有源干扰识别方法。输入有源压制干扰原始时域序列数据,搭建深度学习网络模型对不同干噪比下的干扰信号进行分类识别。仿真结果表明:在干噪比为0 dB的情况下,该方法对4类雷达有源干扰信号的识别准确率均高于98.3%,与单纯的残差网络和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)等其他深度学习算法相比,具有更佳的网络性能,验证了该算法的有效性。

临近空间高超声速目标跟踪制导雷达搜索空域确定模型

针对临近空间高超声速目标跟踪制导雷达的搜索空域划分问题,提出了基于修正球坐标系的搜索空域模型确定方法。在给出预警引导信息在修正球坐标系下的描述形式基础上,建立了静态搜索空域确定模型,并利用目标的速度引导信息,对搜索空域的动态匹配模型进行研究。仿真结果表明,该方法实现了目标高超声速运动条件下,跟踪制导雷达对临近空间高超声速目标的连续高概率覆盖,相应提高了雷达的搜索性能。

以数据为中心的武器装备体系结构开发方法

针对武器装备体系建设中需重点解决的结构开发问题,提出一种数据词典驱动的开发方法。采用DoDAF V2.0作为体系结构指导框架,在分析其基本开发思想的基础上,通过构建基本建模数据形成初始数据词典,以驱动和引导体系结构的开发,在开发过程中采用迭代方法逐步完善数据词典并完成整个体系结构的构建,并通过实例进行验证。结果表明,该方法能方便地开发出一个具体的复杂武器装备体系结构。

士官职业技术教育任职岗位类课程教学改革与实践——以主干课程“雷达原理与实验”为例

依据新时代军事教育方针,突出教学实战化需求,针对职业技术教育士官学员特点,以空军预警学院任职岗位类主干课程“雷达原理与实验”为例,创新性地提出集理论教学、实验教学、实装教学三种形式于一体,并在其中融入实战内容的“一理三实”教学模式,并从课程内容重构、“线上线下混合运用”教法创新、五步学法层次推进、全过程实时评估反馈等方面进行全方位深化改革。从近三年实践效果来看,学员综合素养、课程教学质量、岗位任职能力均显著提升。

对抗高超声速武器的防御策略研究

针对日益增长的高超声速武器威胁,探讨了对抗高超声速武器的防御策略。首先,从目标特性和作战样式两个方面阐述高超声速武器的特点,分析其带来的威胁。然后,梳理总结国外高超声速武器防御体系在整体规划、预警系统开发、武器系统研制和指控系统升级四个方面的建设现状,为研究防御策略提供参考。最后,为探究提升高超声速武器防御能力的途径,从构建一体化的全程防御预警系统、发展分段大机动的防御拦截系统、融合升级高效的防御指控系统三个方面提出高超声速武器防御具体对策。

反辐射无人机对抗雷达诱饵阵方法研究

为了研究反辐射无人机攻击雷达诱饵系统的有效技战术方法,分析了诱饵系统的诱偏机理,建立了导引头测角模型。基于3诱饵布阵下信号传播时间差和发射时序差,在无人机飞行条件下对诱偏空域和测向偏差角数据进行仿真。分析发现,信号传播时间差使得同时发射诱偏信号的诱偏空间存在单诱饵暴露区,采取垂直入侵方式可以破解;控制发射时序差可以实现同步闪烁诱偏,飞控系统按照闪烁周期间隔采样测角数据可以锁定某部诱饵实施摧毁。研究结果对于从技战术角度来改进提高反辐射无人机攻击效能具有一定指导意义。

相控阵雷达探测高超声速目标引导搜索方法

高超声速目标具有高速高机动、绕飞能力强的特点,给雷达的引导带来了极大困难。针对高超声速目标刚进入雷达视距时的场景,设计了相控阵雷达的引导搜索策略,提出了基于引导信息的雷达搜索空域确定和搜索时序设计方法。首先根据目标的运动特性对目标的可能机动空域进行预测,得到搜索空域范围,然后确定目标穿屏时的分布概率密度,进而确定波位编排区域和照射顺序。仿真结果表明,所提引导搜索策略可以快速、高概率地捕获到目标。

雷达装备机电液理虚实综合教学平台设计与实现

为满足雷达装备机电液系统保障教学需求,基于理虚实一体化教学理念,充分发挥虚拟现实技术与实装实训的优势,对原有的雷达天线自动调平举升实训台电气控制系统和软件系统进行升级,升级后该教学平台综合原理讲解演示、虚拟拆装训练、实操训练、故障诊断于一体。实践表明,该平台可以有效激发学员的学习兴趣,为提升教学质量提供有力支撑。

反临与反导预警探测特征比较

为厘清防御方对来袭临近空间高超声速目标性能的认识,进而改进现有导弹防御策略,对此类目标与弹道导弹之间的预警探测特征进行比较分析。通过建立颗粒度适中的目标运动模型、红外探测模型和雷达探测模型,采用同等仿真条件,详细、定量对比分析两类目标飞行高度和横向机动能力对地基预警体系的影响及红外辐射可探测性性能。比较分析结果表明,纵向射程相同时,高超声速目标更低的飞行高度和更强的机动能力导致雷达对目标搜索捕获难度更大,但其红外辐射强度大使得对目标稳定预警探测的时间更长。

基于鲁棒低秩张量恢复的高光谱图像去噪

去噪是高光谱图像进一步分析的重要预处理步骤,许多去噪方法都被用于高光谱图像数据立方体的去噪。然而,传统的去噪方法对异常值和非高斯噪声很敏感。文中利用底层干净HSI的张量性质数据、异常值的稀疏性质和非高斯噪声,提出一个新的基于鲁棒低秩张量修复的模型,从而在保护HSI的同时删除离散值的全局结构和不同类型的噪声(高斯噪声、脉冲噪声、死线等)。该模型可以用非精确增广拉格朗日法求解,仿真和真实高光谱图像实验的结果表明,该方法对HSI去噪是有效的。

基于LMI方法的中频电源的动静态和鲁棒性能优化控制

为了使闭环系统实现无静差跟踪和渐进稳定,且具有动态响应速度快、良好的鲁棒性能以及抗负载扰动能力,将鲁棒伺服控制器和离散滑模控制器相结合的双环控制方法应用到中频电源中。首先,介绍了中频电源系统模型并对鲁棒伺服控制器和离散滑模控制器设计做了理论分析,通过系统矩阵维数增广将鲁棒控制问题转化为线性矩阵不等式凸优化问题;然后,利用YALMIP工具箱求解出状态反馈增益矩阵;最后,通过仿真软件和试验样机分别对整个系统进行了仿真和实验验证。结果表明:所设计的控制器使中频电源稳态输出电压在115±0.3 V以内,动态恢复时间不超过2 ms,在系统参数存在扰动时输出电压不受影响。

临近空间高超声速目标预警探测特征及对策

针对现有反导预警体系对临近空间高超声速目标预警探测能力不足的问题,基于目标特性详细分析体系内各预警装备对其适用性并提出相应对策。在给出目标运动模型的基础上,通过建立红外探测模型和雷达探测模型,采取与弹道导弹比较的方式详细、定量分析目标飞行高度和横向机动能力对地基雷达的影响及红外辐射可探测性性能,并提出反临预警探测对策。分析结果表明,高超声速目标更低的飞行高度和更强的机动能力导致雷达对其搜索捕获难度更大,但其红外辐射强度大使得对其预警时间更长。仿真数据验证了分析结果的正确性,可为反临预警探测体系建设提供技术支撑。

基于反双曲正切函数的跟踪微分器设计与应用

通过引入反双曲函数与终端吸引子函数,构造了一种新型跟踪微分器。反双曲正切函数在平衡点较近处优异的线性特性可以保证系统收敛的平滑性,远离平衡点处的非线性特性能保证收敛的快速性。通过引入终端吸引子函数,降低了高频信号引起的抖振,增强了噪声抑制能力。通过扫频测试总结得出了参数整定规则后,与典型的跟踪微分器进行对比仿真,测试了所设计新型跟踪微分器的性能。最后,在控制器设计时,基于所提出的新型跟踪微分器构造了干扰观测器。通过仿真对比,证明所构造的干扰观测器实现了对模型不确定项的有效估计。

基于VMD联合RCMDE的特定辐射源识别方法

针对常用于特定辐射源识别(Specific Emitter Identification,SEI)的典型一维特征常常引发识别性能下滑问题,高维度特征维度较大、与一般分类器结合使用时计算效率较低的问题,提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和精细复合多尺度散布熵(Refined Composite Multi-scale Dispersion Entropy,RCMDE)的SEI方法,利用VMD和RCMDE获取原始辐射源信号不同频率分量的多尺度时间复杂度特征,选择支持向量机(Support Vector Machine,SVM)完成分类识别。仿真结果表明,莱斯信道下,在-5~15 dB的信噪比(Signal-to-Noise,SNR)范围内,所提方法对3个不同辐射源个体的识别准确率达到了99.2367%,相比于其他方法有显著的性能提升。

无虚拟控制律的高超声速飞行器新型模糊控制

针对弹性体模型的吸气式高超声速飞行器(Air-breathing Hypersonic Vehicle;AHV)飞行过程中存在的外部未知扰动和不确定性,提出了一种无需虚拟控制律的新型模糊控制方法。首先,基于飞行器的纵向模型,将控制系统分解为速度子系统和高度子系统;然后对于每个子系统,仅采用一个模糊逼近器对系统的总不确定项进行逼近,摆脱了传统鲁棒控制对于精确模型的依赖,并保证系统的鲁棒性能。与含有虚拟控制律的传统反演控制相比,本文的虚拟控制律仅应用于系统稳定性分析,无需繁琐解算,仅按实际控制律需要执行。采用范数估计策略为模糊系统权系数参数向量的范数设计自适应律,保证了实时性的同时大大减少了逼近过程的学习量。最后通过仿真分析,在引入参数摄动的条件下,对系统输入的参考速度和参考高度进行跟踪控制,验证了控制器的鲁棒性和稳定性。

机械制图课程项目化教学设计

为解决传统机械制图课程教学中存在的问题,采用项目教学法从调整教学内容和改进教学策略两个方面对课程教学进行项目化教学设计。实践表明,按照本文的教学设计进行教学取得了较理想的教学效果。

Investigation of MAS structure and intelligent^(+) information processing mechanism of hypersonic target detection and recognition system

The hypersonic target detection and recognition system is studied,on the basis of overall planning and design,a multi-agent system(MAS)structure and intelligent+information processing mechanism based on target detection and recognition are proposed,and the multi-agent operation process is analyzed and designed in detail.In the specific agents construction,the information fusion technology is introduced to defining the embedded agents and their interrelations in the system structure,and the intelligent processing ability of complex and uncertain problems is emphatically analyzed from the aspects of autonomy and collaboration.The aim is to optimize the information processing strategy of the hypersonic target detection and recognition system and improve the robustness and rapidity of the system.

船体结构焊接工艺参数优化研究

为研究船体结构修造过程中焊接工艺参数的优化方法,以手工电弧焊的低碳钢板材V型坡口对接平焊为研究对象,应用均匀试验设计方法设计64组焊接工艺参数(焊接功率与焊接速度的组合),建立有限元模型,通过仿真分析求解出每组焊接工艺参数的熔池温度和残余应力,并拟合出熔池温度、残余应力关于焊接功率和焊接速度的函数表达式。以焊接功率和焊接速度作为设计变量,以残余应力、熔池温度和焊接效率作为目标函数,建立多目标优化设计的数学模型,利用遗传算法进行优化计算。优化结果表明,新的工艺参数组合在不改变焊接效率的情况下,能够使残余应力更小的同时获得更理想的熔池温度。