LLE算法及其应用

LE算法针对非线性降维问题,利用线性重构的局部对称性找出高维数据空间中的非线性结构.并在保持各数据点临近位置关系情况下,把高维空间数据点映射为低维空间对应的数据点.其计算步骤包括:计算、寻找数据点或邻居数据点、构造数据点及计算权值矩阵,并通过权值矩阵计算低维向量.     

基于2 维非负矩阵分解的时频图像压缩在柴油机故障诊断中的应用

针对1 维非负矩阵分解技术对2 维矩阵特征降维时,会产生数据量巨大、计算效率低下和丢失原始数据 结构信息的问题,引入2 维非负矩阵分解技术。通过S 变换得到振动信号的时频图像,用1DNMF 和2DNMF 分别 压缩时频图像,对压缩后的图像信息进行分类,对柴油机在8 种状态下的振动信号进行采集,并采用最近邻分类器、 朴素贝叶斯分类器和支持向量机分类器进行实验对比。结果表明,2 维非负矩阵分解技术比原始的1 维技术计算效 率更高,故障诊断更精准。     

基于集员滤波的鱼雷声纳子带自适应滤波算法

基于多相子带分解技术和最小扰动原理,提出了一种基于集员滤波的子带仿射投影算法。其将子带正交分解技术运用到算法计算中改善了仿射投影算法的性能,通过利用系统过去时刻数据加快了基于子带分解技术的LMS算法收敛速度,同时根据输出误差选择性地对系数进行迭代,降低了增大输入数据矩阵维数造成运算量增加的影响。对提出的算法进行了仿真分析,结果表明：新算法相对于全带仿射投影算法鱼雷声纳收敛速度和回波返回损失强度得到了明显改善,同时保持了子带仿射投影算法的回声消除性能。     

基于区间数特征向量法(IEM)的主要防御方向选择问题

一种基于区间数特征向量法（IEM）的选择主要防御方向的方法。利用区间模糊数对评价指标进行评定,利用AHP法确定各指标的权重,其通过建立递阶层次结构模型、构造区间数判断矩阵、利用IEM求出各区间数判断矩阵相应的权重向量、计算方案层对目标层的区间数权重向量并排序进行待选地域价值排序。最后通过实例验证了该方法的可行性。     

一种新型GO法操作符及其在多态系统中的应用

针对现有GO法在多态复杂系统可靠性分析中存在准确性和灵活性不高的问题,引入一种新的GO操作符—多态操作符。定义了联合状态矩阵和布尔矩阵两个概念,基于此给出多态操作符的运算规则和定量算式。以某供水系统和惯性导航系统为例,基于多态操作符建立其系统可靠性分析模型,并通过仿真计算获得系统动态可靠性分析的数据。结果证明,所提多态操作符在可靠性建模过程中对单元的状态维数和系统的复杂度不敏感,能够更好地模拟具有复杂输入输出逻辑关系的系统。     

基于SVD和SVM的核素识别算法

针对基于寻峰方法的 γ能谱识别方法对高本底、低探测率的复杂 γ能谱解析特征不显著、准确率低等问题,提出一种基于奇异值分解和支持向量机的核素识别算法.通过将1维能谱变换为2维图像,使用奇异值分解提取特征向量,将其作为支持向量机的输入构建分类器.实验结果表明:该方法对典型核素的识别率达到98%,并且能识别混合核素样本的组成成分.该方法降低了对探测器精度要求和参数设定的影响,提高了混合核素的识别能力.     

一种基于主状态变量分离的降维仿真算法设计

针对异步信息融合算法中状态向量维数过多和推导出来的协方差维数过高而导致的计算量增大的问题,提出一种基于主状态变量分离的降维仿真算法,将组合导航系统中进行计算的状态变量进行分类,确定主变量和次变量,在保证系统精度要求的前提下减小系统的计算量,从而保证系统的实时性工作要求。仿真结果证明该算法在满足系统精度要求的前提下能够有效减少系统的计算量,满足系统的工程实时性要求。     

基于准二维天线阵列的二维波达方向估计方法

设计了一种准二维天线阵列。这种阵列可划分为２个平移子阵，利用这两个子阵的信息，构成混合波达方向矩阵。通过对混合波达方向矩阵进行特征分解，实现二维波达方向估计。这种方法不仅具备波达方向矩阵法的所有优点，同时解决了β角兼并信号的分辨问题，阵列的孔径损失较小。     

基于相关TOP矩阵的相干信源数盖氏圆估计方法

大部分高分辨波达方向估计算法都是以特征子空间分解为基础的,所以正确估计信号源数对算法结果有效性起着至关重要的作用。该文提出了一种基于均匀线形阵列的相关Toeplitz矩阵构造方法,并结合盖氏圆半径法形成一种相干信源数估计的盖氏圆改进方法,将接收阵列各阵元与参考阵元输出信号做相关,得到一组相关向量,应用相关Toeplitz矩阵构造算法构造阵列输出的Toeplitz矩阵,从而得到去相干的盖氏圆估计矩阵,最后再应用盖氏圆准则完成相干信源数估计。仿真结果表明,本文所用相关Toeplitz矩阵构造算法达到了去相干的作用,扩展了盖氏圆半径法的应用范围,使得盖氏圆准则在不损失阵列有效孔径前提下,能够有效估计相干信源数目。     

水下航行器控制系统的动态输出反馈稳定重构设计

本文以水以航行器一类控制系统为应用背景，着重研究了当故障系统状态维数n，输入维数mf，输出维数rf不满足mf rf-1≥n条件时的控制系统重构设计方法。通过在反馈回路中引入一动态补偿系统。将被控系统和补偿系统视为一增广系统。适当选择补偿系统的维数l，使增广系统的n l个闭环极点可任意配置。从而使重构后的系统性能尽量恢复到故障前系统的性能，这种方法的优点是，不论系统发生什么故障，只要故障后的系统可控，可观测，总可以通过引入具有适当维数的动态补偿系统，使增广系统的n l个闭环极点可任意配置。从而达到重构后的系统性能最大程度地恢复到故障前系统的性能的目的，同时这种方法可以保证重构控制系统的稳定性，应用本文方法设计的某型水下航行器航向和横滚耦合的重构控制系统及仿真结果说明本文方法的有效性。     

多体完整系统的速度矩阵法

对结构复杂的系统进行动力学仿真，需要用较多的自由度来描述它的运动，本文的自行炮动力学模型的自由度就有１７个之多。对这种众多自由度系统用现有方法推导动力学方程组将是十分困难的，本文介绍的速度矩阵法，利用系统的速度、角速度表达式，定义速度矩阵，导出用速度矩阵表示系统动力学方程组的通用公式，简化了推导方程式的烦琐过程，还能在不写出方程式的前提下，通过数值积分求得动力学方程的解，减小了推导方程式的困难，发     

基于计算智能方法的无人机任务指派约束优化模型研究

无人机(UAV)指派问题是一种具有多约束条件的复杂任务分配问题。随着问题规模和约束数量的增加,其复杂性加剧,尤其是对于目前常用的,基于线性规划类的方法而言,存在着维数爆炸和优化求解困难加剧的问题。提出了一种通用的UAV任务指派模型,将UAV指派问题转化为多约束条件下的优化问题。该模型通过构造可行解的方法,不但有效地减小了搜索空间,提高了搜索效率,而且适用于各种计算智能类的优化方法。通过4种典型的计算智能优化方法,即粒子群优化方法、遗传算法、差分进化算法和克隆选择算法的数值分析,结果表明该模型具有更好的适应性和可扩展性,与计算智能优化方法相结合,能有效地求解复杂UAV任务指派问题。     

基于分布并行处理的攻击图构建方法研究

针对大规模复杂网络系统安全性分析中存在的问题,提出一种基于分布并行处理的攻击图构建方法。首先,该方法站在防御者的角度,将所有具有脆弱性的主机作为攻击目标,采用正向、广度优先搜索的策略构建攻击图,解决了已有方法中的攻击目标固定、单一的问题;其次,重点研究了脆弱性分析优化处理技术,从分布并行处理的角度将不同区域的目标网络进行脆弱性分析任务划分,通过多网络脆弱性分析引擎的分布并行处理技术来满足扩展性的要求,解决了已有方法存在的复杂度高、扩展性能低,难以适用于大规模复杂网络系统的问题;最后,采用限制攻击步骤数的优化策略,解决了攻击图生成过程中存在的状态爆炸问题。实验结果表明,该方法可以提高攻击图生成的效率,并且能大大降低攻击图生成时的系统资源消耗,而且本文所提方法对于大规模复杂网络系统的整体安全性具有应用价值。     

高维参数不确定爆轰的不确定度量化

由于测量技术等因素导致物理参数的随机波动,加上化学反应率方程、状态方程均是唯象建模,使得爆轰系统含有不同类型的高维相关不确定度。评估输入不确定度对输出结果的影响具有重要的理论意义和应用价值。针对参数敏感的绕爆问题拐角效应,使用基于回归方法的非嵌入多项式混沌方法研究此问题的不确定度量化。使用Rosenblatt变换将一列相关随机变量组转化成服从独立标准均匀分布的随机变量组。先用采样法将积分转化成欠定线性方程组,进而选择优化方法求解回归方程,再借助基追踪方法将优化问题转化成线性规划问题。给出拐角附近拉格朗日参考点的速度分量、压力、位置的期望和置信区间。结果表明：拐角处位置临近的两个拉格朗日参考点,轨迹差别很大;不确定度随着时间演化而逐渐增加,预测系统的长期动力行为难度加大;研究方法可推广到其他爆轰问题。     

Unobservable Problem of Target Tracking with Bearing-only Measurements in 3-dimensional Space

The bearings-only tracking （BOT） system is said to be observability if and only if the target motion parameters can be uniquely determined by noise-free bearing measurements. By utilizing the method of orthogonal vectors and charac- teristic of linear matrix equation, the problem of observability for BOT in noise-free bearings measurements from single ob- server is discussed based on the target and observer traveling in the 3-dimensional space. A proposition that BOT for target and observer traveling in the 3-dimenslonal space with constant acceleration remains unsolvable is presented and proved. By proving the proposition, it is also shown that some, motion parameter ratios of target can be estimated under certain condition satisfied by measurements and time samples. The proposition is extended to arbitrary rank of manoeuvre for the observer and the target, which BOT remains unobservable property while the rank of target manoeuvre is higher than that of the observer manoeuvre. The theoretical analysis of this paper provides the guidelines for how the observer trajectory should be formulated to avoid unobservable state for BOT in practice application.     

Design of Non-fragile Satisfactory Estimator for Linear Continuous Perturbed Stochastic Systems

The design problem of non-fragile estimator is addressed for a class of perturbed linear continuous systems. The perturbations occur on the plant and estimator parameters. The estimator designed should force the error system to achieve the desired decay rate and force the steady error variance less than the specified upper bound irrdevancy of the admissible plant perturbations and estimator perturbations. Consistency problem of the decay rate with the variance upper bound is first considered via linear matrix inequality （LMI） approach. The solution of the estimator parameter under specifications to be consistent is then discussed. The consistency condition of specifications and estimator parameter solution are transformed to feasible or minimum problems subject to a set of LMI respectively. The method is illustrated by a numerical example.     

数控随形打磨机器人控制系统中数学方法的研究

介绍了数控随形打磨机器人控制系统中使用的几种数学方法。用三次参数样条曲面拟合模型,以较高的精度,较好地解决了空间自由曲面的光顺拟合问题;用计算几何的方法重构大型涡轮叶片面面,可提高叶片的物理学性能;用图形线性变换技术为使用者提供统一的数控编程格式;用图形非线性变换技术,成功地解决了多自由度控制点坐标的变换,以及磨头的姿态调节和恒压力磨削等难题,所有这些数学方法都已经过实际运行的验证,对大型工业机器人的应用研究有一定的参考价值。     

基于深度学习的小样本目标检测综述

针对在小样本情况下目标检测的问题,对当前小样本条件下的目标检测方法进行归纳总结。列举4 类小 样本学习方法并介绍其优缺点,介绍目前这几类方法的典型算法;进行小样本目标检测实验设计,通过分析各方法 的特点得出其可应用方向;对目前的小样本图像目标检测存在的问题进行讨论。结果表明,该分析能为相关领域的 研究者提供更多的思路。     

基于模糊理论的导弹系统贮存可靠性仿真方法研究

针对新型、复杂导弹系统的贮存可靠性分析困难的问题,研究了模糊故障树分析法和模糊系统贮存可靠性仿真方法,探讨了将导弹系统视为模糊系统,基于模糊理论对其贮存可靠性进行研究的思路,为新型、复杂导弹系统贮存可靠性的研究提供了技术途径.以某型号导弹自动驾驶仪为例,在功能分析的基础上建立了自动驾驶仪模糊故障树,然后利用模糊系统贮存可靠性仿真方法对其贮存可靠性指标进行了分析,对自动驾驶仪的维护与管理具有指导作用.     

某型发射动力系统缩比试验方法研究

某型燃气-蒸汽式导弹发射动力系统工作机理复杂,在工程研制中需要开展大量的缩比试验,亟需研究与该技术相匹配的缩比相似理论。文中通过对该物理和数学模型的分析,提出了缩比模型的相似约束条件,建立了发射筒和导弹上下不同截面的缩比试验方法,解决了缩比与相似约束条件之间的矛盾,可为该型发射动力系统和其他水下缩比试验研究提供参考。