运输机机载防撞系统的体系构建研究

为了减少和避免飞机相撞的危险,结合防撞设备的发展,论证了运输机加装机载防撞系统的必要性,提出了运输机机载防撞系统应具备监视、跟踪、潜在威胁评估、交通告警显示、决断告警显示、空对空协调等六大功能;针对国内运输机机型多、制式不同、设备差异较大等特点,给出了构建机载防撞系统的对策与措施。     

一种新的通用航空机载防撞逻辑设计方法

由于机载防撞系统(TCAS)是针对具有较大垂直高度变化率的大型飞机设计的,系统设定条件和与之相关的解脱建议并不能适用于通航飞机.针对通用航空的防撞问题,提出了一种基于马尔可夫决策过程(MDP)的防撞逻辑设计方法.首先,将飞机空中相遇过程的动态模型转换为离散转移函数;然后,基于防撞系统结果事件末端效用函数进行MDP建模,采用动态规划方法导出了最优防撞逻辑的迭代方程;最后,给出了通航飞机最优化防撞逻辑的设计流程并对最优防撞逻辑进行了计算机仿真.仿真结果表明,通过调整效用比参数可以在保证安全性能的同时有效降低系统告警率.在垂直相遇高度小于30 m的相遇过程占比高达18%的情况下,当告警率大于0.85时系统的碰撞概率仅为2.88×10-4左右.该设计方法对我国在低空空域通用飞机防撞系统的研究具有一定的参考价值.     

编队飞行防撞系统防撞模型研究

针对飞机编队飞行防撞系统的功能要求,采用时间碰撞威胁度和空间碰撞威胁度的方法建立了编队飞行碰撞威胁的探测模型,给出了基于机载防撞系统的编队飞行模拟测试系统的仿真方法和测试方案,并且进行了计算机仿真和测试.仿真结果表明,该编队飞机防撞模型能够为飞行员提供侵犯告警咨询信息和正确编队的位置指示.     

一种电信告警关联规则的改进算法

本文提出了一种基于矩阵运算挖掘告警关联规则的算法。该方法解决了以往WINEPI算法中需要多次扫描数据库的问题，其思路是首先将告警数据库转化为告警关联矩阵，然后对矩阵进行运算，得到告警间的关联规则。实验证明，该方法的执行效率与WINEPI相比有明显提高。     

基于ADS和一二次雷达数据的飞行冲突检测和危害告警

简述了研究航空危险告警和避撞的重要性和必要性以及目前采取的防撞措施，检测和避撞系统的发展现状，对基于ADS和一二次雷达数控空中目标的冲突检测和危险告警处理模型进行了较为详细的阐述，并对该模型进行了性能分析。     

三维地形提示告警系统的设计与实现

阐述三维地形提示告警系统,这是一种增强型地形提示和告警的系统,是航空电子系统导航防撞的必备机载设备。针对大容量地形数据加载和前视地形绘制,为提高系统实时性及实用性,基于嵌入式平台系统对三维地形告警系统算法和三维显示进行了设计和研究,它采用多核处理器技术实现算法运算和地形加载绘制,软件运行基于嵌入式实时操作系统实现。提出一种三维地形加载显示方法对三维地形进行加载显示,设计嵌入式软件对算法进行实现验证。通过实验效果分析,验证地形加载显示算法高效性和系统实时性及实用性。     

飞机无线电导航设备自动测试系统设计

采用最新虚拟仪器及自动测试技术,基于PXI模块和GPIB仪器设计了一套可对无线电高度表、测距仪、防撞与告警系统、无线电罗盘及多模接收机进行综合测试的飞机无线电自动测试系统,给出了软硬件设计方法及接口适配、设备激励、ICD管理等关键技术的实现思路。     

基于机器学习的安全态势预测方法

针对现有方法对告警数据特征学习能力不足进而导致网络安全态势评估准确率不高的问题,提出了一种基于机器学习的安全态势预测方法。该方法在分析告警序列数据的时序性关联的基础上,采用注意力机制对不同的时间特征分配不同的注意力权重矩阵后,实现告警数据频繁项集的有机融合。仿真表明,该方法能够保证时空特征学习的一致性,有效避免由于虚假告警所引致故障类型判断错误的问题,具有一定的应用价值。     

陆战场红外侦察告警装备作战效能评估

为有效提高红外侦察告警装备作战运用水平,重点研究了陆战场(车载式)红外侦察告警装备的作战效能评估问题。首先分析了红外侦察告警装备工作原理和建立武器装备作战效能体系评估基本原则,建立了以探测能力、捕获能力、跟踪能力为主的两层指标体系;然后综合运用层次分析法、专家咨询法、模糊数学等理论,提出了一种适用的红外侦察告警装备作战效能评估方法,在构建样本矩阵和确定权重系数的基础上建立了评估数学模型;最后,通过实例计算验证了该方法的有效性。计算结果表明,该方法可用于陆军红外侦察告警装备设计的指标论证,也可以用于考核实际装备的作战效能。     

对光纤阵列激光告警器定向算法的改进

为了在不增加激光告警天线光学接收窗口数量的情况下提高光纤阵列激光告警器的告警定向精度,采用了一种新的激光告警定向算法,该算法将接收到的光纤延迟脉冲波形图从二维扩展到三维,并基于该脉冲波形的幅值强度矩阵进行角度解算,同时加入了虚警抑制.在实际测试中,对告警定向算法改进前后的告警角度分辨率进行了对比,其绝对误差由5°改善到...     

Human-cable collision detection with a cable-driven parallel robot

This paper deals with human-cable collision detection with a Cable-Driven Parallel Robot (CDPR) and a control strategy to safely release the tension in the cable in contact with a human operator. The main purpose of this work is to contribute to the development of safety solutions allowing collaborative work between human and robot with CDPRs in production tasks. Using a geometric model of cable deformations under an external collision, a direct relationship is established between the initial cable tension, the collision force and the increase in cable tension. This relationship is validated experimentally with an ad-hoc test bench. Collision force levels are set to admissible values in order to prevent harm for human operators. A collision detection is then implemented on the 8-cable suspended CDPR CRAFT prototype using this method, continuously comparing the cable tensions measured by sensors with admissible cable tension increases. Using these results, an approach aiming at releasing a collided cable so as to minimize risks for operators and the environment of the robot is proposed with an adaptive control scheme, based on a progressive cable tension management once a collision is detected. This cable tension management is simulated and represented in the null space of CDPR wrench matrix. Feasibility domain of this tension management and alternative solutions outside of it are also discussed. This work contributes to the safety of collaborative CDPRs by determining a direct relationship between collision force and cable tensions in the event of a collision and by introducing a collision detection method.     

一种基于激光测距的汽车安全报警装置研究

为防止汽车与前方物体发生碰撞,使汽车始终在安全车速下行驶,减少事故的发生,设计了一种基于激光测距的汽车安全报警装置,它采取激光探测技术,是一种声光电一体的高科技、高智能汽车防撞产品,在出现跟车距离小于安全距离等紧急情况时,发出警报,提醒驾驶员注意并采取减速或制动措施,从而达到有效预防追尾碰撞事故发生的目的,提高了汽车的主动安全性能。测试结果表明,在输入报警距离与制动距离时,均能实现不同方式的报警。     

基于位判别的后退式搜索防碰撞算法

在射频识别(RFID)系统中,经常出现多个标签同时向阅读器传递信息,进而相互干扰导致阅读器无法正确识别标签的碰撞现象。针对这一问题,提出了一种基于位判别的后退式二进制搜索防碰撞算法。该算法在传统后退式二进制搜索算法的基础上进行了改进,提出了碰撞距离的概念,通过对碰撞距离的判别来确定搜索的方式。实验结果表明,改进算法的性能比其他几种算法有所提高,传送数据量降低了很多。该算法可以有效的减少传输数据量,提高识别速率。     

基于DSP的高速公路追尾预警系统的研制

针对我国高速公路追尾事故频繁发生的现状，设计了适合我国国情的高速公路追尾预警系统，其目的是为驾驶员争取更多的反应时间，从而减少追尾事故的发生。本系统利用TMS320LF2407作为控制中心，对各种信息进行分析判断，当行车距离小于报警距离时启动相关的报警单元。     

一种基于KL分离度的改进矩阵CFAR检测方法

矩阵CFAR检测器是根据信息几何理论提出的,但其恒虚警特性没有从理论上得到分析,且检测性能也有待进一步提高。该文首先根据矩阵流形上正态律的概念从理论上推导了矩阵CFAR检测器的恒虚警特性,并在此基础上,利用积累性能更好的KLD(Kullback-Leibler Divergence)代替测地线距离,提出了一种改进的矩阵CFAR检测器。最后通过仿真实验验证了改进方法具有更好的检测性能。     

基于车车通信的车辆防碰撞算法

为了提前预测车辆碰撞事故和降低碰撞事故发生概率,提出了基于车车通信的车辆防碰撞算法（VACA）。VACA根据自身和周围邻居车辆的北斗位置坐标,在水平和垂直两个方向上分别采用Kalman预测算法预测下一时刻的车辆行驶状态,采用数据预判断方法直接确定一定发生碰撞或不发生碰撞的情况。当不能直接判断时,则计算加速度可变下的安全距离,建立和求解碰撞状态预测模型,获得碰撞预测时间最小值。如果该最小值小于阈值,则发出报警信号提醒驾驶员。仿真结果表明,与基于车辆间通信的智能防碰撞报警模型（IVCWM）和车辆提前预警的防碰撞算法（ECWA）比较,VACA可提前发现碰撞情况,而且更准确,有一定的应用价值。     

一种基于AR模型的矩阵CFAR检测器

矩阵恒虚警（Constant False Alarm Rate,CFAR）检测器是根据信息几何理论利用检测单元相关矩阵与参考单元矩阵黎曼均值间的测地线距离作为检测统计量进行检测.本文根据尤尔-沃克方程中相关矩阵与自回归（Auto-Regressive,AR）谱之间的一一对应关系,将矩阵CFAR检测器中两矩阵间的距离转化为两AR谱之间的距离,提出了一种基于AR模型的矩阵CFAR检测器,该检测器能利用分辨率更高的AR模型进行谱估计,并将功率谱整体进行检测,能充分利用回波的多普勒信息,非常适用于频域扩展目标的检测,通过利用具有频域扩展特性的尾流实测数据对该方法和传统方法的检测性能进行比较分析,验证了本文所提检测器的有效性.     

基于ADS-B的飞机防撞算法

面对飞行流量持续快速增长,民航空域资源日益短缺,对冲突飞机进行有效的解脱,是避免飞机间发生碰撞的关键技术。对飞机保护区域进行合理建模,给出一种基于广播式自动相关监视（ADS．B）技术的冲突解脱算法,该算法有效利用ADS．B的数据精度高、更新快的特点,从水平方向上给出“保向变速”与“保速变向”两类解脱策略,从垂直方向上给出“爬升”和“下降”两种解脱策略。把飞机的水平速度、航向和垂直速度作为控制变量,通过计算冲突解脱的边界条件获得控制变量转换时间,从而找到可行的解脱方法。仿真结果表明,对于同一飞行冲突情形,并不是所有的冲突解脱策略都是可行的,但是对于可行的冲突解脱策略,需要由飞行员根据当时的具体情况去决定哪种解脱方式是最优的。     

基于角色的协同设计并发控制研究

并发控制是实时协同设计中的核心技术，本文介绍了一种基于角色的并发控制方法。通过将概念模型按照自然构成的角度进行划分，然后把划分的各层构件映射成某种角色。采用某种策略为角色分配令牌，通过令牌环机制和冲突检测与消解机制实现了单构件设计的冲突避免与多构件设计的并发控制。在此基础上实现了一个同步设计原型系统。     

氢气直流放电的等离子体数值模拟研究

针对低气压、弱电离条件下的氢气放电,建立了二维直流放电模型,建模中修正了有关文献中边界条件的不足,在阴极处,引入了金属电子溢出功和二次电子发射系数来表征电子与离子密度之间的关系;同时由动理论表征了电子能量的分布,依据双流体理论,以作者所分析确定的主要影响低气压、弱电离条件下氢气放电的11种碰撞反应为基础,进行了模拟计算.得出了迁移率、极间距和最小击穿电压间的对应关系,并将模拟曲线与标准的帕邢曲线进行了对比,得到了吻合的结果.