中段高精度弹道预测方法研究

信息交链是防空反导作战中的关键技术。由于雷达特性的不同,需要雷达间协同工作,相互引导完成对弹道导弹的拦截,而提高预测精度能够为交班雷达提供高精度的速度与位置信息,从而快速准确地截获目标。从中段弹道出发,首先介绍了三种重要的坐标系;然后提出了一种新的弹道预测算法,最后对算法进行仿真。对比老式算法,证明其可行性和高精度性。     

战区反导拦截效率模型研究

针对拦截战术弹道导弹的问题，建立了情报预警系统和防空导弹拦截系统的排队论模型，给出了反导作战拦截效率的计算模型，并讨论了提高反导拦截效率的对策与方法。     

要地防空火力兼容模型研究

火力兼容是影响要地协同防空作战能力发挥的一个关键问题。为获得要地多种防空武器系统协同防空时的火力兼容模型。针对一般防空火力兼容模型的不足,引入动态目标模型和时间控制量。建立了基于时间步长的各种防空武器的弹道模型和以弹道模型为基础的火力兼容模型。给出了模型的解算方法。仿真表明,模型准确性较高,为深入研究防空武器的协同使用提供了一定的依据。     

基于连续Hopfield网络的反导火力分配优化

为缩短防空火力分配模型解算时间,提高防空火力分配的鲁棒性,应用Hopfield神经网络对反导火力分配问题进行了研究。以反导火力分配为研究对象,建立了反导火力分配模型,以提高反导战场管理的智能化。提出了基于连续Hopfield神经网络的反导火力分配优化算法,并对该算法进行了收敛性和稳定性分析;最后应用实例验证了模型的有效性。     

防空相控阵雷达转角控制策略

针对防空相控阵雷达转角控制策略对防空导弹作战效能的重要作用,分析了防空相控阵雷达天线阵面转角对空中目标射击条件的影响,给出了防空战术指控中心判断下属火力单元是否需要实施转角控制的判断方法,结合防空目标分配过程建立了相控阵雷达责任方向转角控制策略优化算法。计算机仿真实验结果表明,对防空相控阵雷达天线阵面实施适当的转角控制策略,可较好地提高防空系统的作战效能。     

基于混合机制的防空反导一体化目标分配方法

分析了现有的目标分配机制,并对防空反导任务中目标分配的机制的适宜性进行讨论。根据弹道目标反应时间短、攻击意图明确等特点,选择分布式机制作为协调机制并用拍卖算法进行建模;根据气动目标反应时间相对较长、不确定性因素较多等特点,选择集中统筹的机制并用改进遗传算法进行建模分析。最后将两种机制有效结合,应用到防空反导一体化作战中,构建了混编作战动态目标分配的混合协调机制。通过算例分析,结果表明混合机制可以有效应对弹道目标和气动目标的多重联合打击,在攻击达到饱和时,该方法具有一定的抗饱和攻击能力。     

地面防空作战仿真建模方法的探讨

以高技术条件下的地面防空作战指控系统为背景 ,对地面防空作战指挥控制系统仿真建模的一般方法进行了探讨 ,并给出了用 SIMAN仿真语言进行实现的方法步骤     

基于弹道形成的空基助推段反导拦截弹制导律设计

围绕空基助推段反导作战拦截弹制导问题,建立了空基动能拦截弹的时间最优控制模型。结合空基助推段反导作战任务的特殊性探讨了模型的边界条件和容许控制问题;提出了基于虚拟弧的拦截弹可行轨迹确定方法;进一步选取拦截弹飞行时间最小、拦截弹飞行距离最短和命中点拦截弹与目标弹道导弹的拦截角度最大为性能指标,给出了弹道形成制导律的计算方法;通过案例仿真验证了模型及算法的有效性。     

天基无源方式空间目标定位跟踪算法的实现

针对空间目标定位跟踪会因受到天气、地域和时间等因素的影响而导致跟踪精度下降、滤波不稳定的问题,采用天基无源方式对空间目标进行观测、定位和跟踪;依靠光电传感器的被动测角和针对无线电信号的侦察截获;通过天基观测站获取角度量测信息,建立仅测角无源跟踪状态方程和量测方程,再分别通过EKF、UKF和SCKF三种卡尔曼滤波算法对角度量测信息进行滤波估计从而实现对空间目标的实时跟踪。仿真结果表明,天基无源方式空间目标定位跟踪算法具有精度高、滤波稳定的优点,EKF、UKF、SCKF三种滤波算法均能实现对空间目标的实时跟踪,其中以SCKF效果最佳,验证了天基无源方式空间目标定位跟踪算法的有效可行性,对军事应用具有极大意义。     

航母编队一体化反导效能评估

对航母编队反导拦截能力评估的准确性将影响中方导弹突防作战效能分析及任务筹划,因此展开航母编队一体化反导的效能评估模型构建和仿真分析。以美军典型航母战斗群为研究对象,分析其防空反导系统架构以及作战流程,并基于关键参数对探测雷达、拦截弹、密集阵、干扰装置等重要环节进行了机理分析与模型构建、优化,同时结合蓝方来袭武器状态参数进行了子系统效能概率以及联合反导概率分析。最后以典型阵位下的航母编队反导效能评估为例,验证了模型的可行性。仿真结果表明当航母编队在200 km以上的距离有效探测到飞行速度低于12 Ma的来袭弹时,其反导成功率能够达到90%以上。     

基于模板匹配与线性预测的目标跟踪算法

为解决复杂场景中目标遮挡、算法鲁棒性差的问题, 提出基于模板匹配与线性预测的算法。该算法分为模板匹配和线性预测两部分。场景中无遮挡物时, 执行模板匹配算法, 获取目标跟踪信息; 否则, 通过预测算法估计目标的状态, 进而实现目标跟踪。实验结果表明, 在目标有遮挡干扰的情况下, 采用该算法能稳定、准确地实现目标跟踪, 与传统的模板匹配算法相比具有较强的鲁棒性。     

基于小波模板匹配的目标跟踪

在目标跟踪数学模型的基础上,分析了小波变换在目标跟踪中的技术优势。为将目标跟踪流程中分步实现目标分离、目标特征提取和目标识别的方法并行化,给出了对小波域中系数空间矩阵进行分层匹配目标跟踪算法。在自行设计的基于DSP(DigitalSignalProcesor)的嵌入式跟踪系统中给出该算法快速实现方法。结果表明,在100MHz系统时钟情况下,模板窗口为128×96时,在搜索范围为256×192的跟踪窗口内,可实现实时的跟踪处理。     

服务匹配模型中综合语义匹配方法研究

针对目前基于语义的服务匹配系统中的匹配方法存在对同一等级概念区别不清的问题,采用Web Services和语义Web技术,提出了一个基于UDDI和OWL-S的服务匹配模型,即对传统服务匹配模型的UDDI中引入语义化服务描述和基于数值计算的语义匹配功能.并综合利用基于几何距离和基于信息容量两种语义相似度算法的优点,设计了一种综合语义匹配算法,最后通过实验验证了该方法的优越性.     

基于降低图像分辨率的红外目标跟踪方法

灰度图像色彩信息贫乏，背景噪声不易抑制，会导致分割误差大，使跟踪点发生漂移．针对此问题，提出了基于改变图像分辨率的红外目标跟踪算法．以减小图像分辨率的方法，采用逐点匹配。对下一帧图像进行目标9种方向的跟踪判断．实验结果表明，采用该算法运算速度快。解决了在强背景噪声的情况下跟踪点发生漂移的问题．     

混合Markov与Bayes的客户欠费预测模型

为有效规避客户欠逃费和实现差异化处置,针对具有长期定时付费特征的后付费类服务,提出混合马尔科夫与贝叶斯的客户欠费预测模型,基于全客户多要素信息增益分析,给出潜在欠费客户的欠费概率,为客户欠费预警和处置提供全面、客观、精细的决策信息,并支持客户差异化处置.首先,基于其付费特点,建立k序马尔科夫模型,计算客户的初始欠费概率;然后,融合客户基本属性、行为特征和欠费信息等要素,基于条件互信息和爬山法生成目标贝叶斯网络,对初始欠费概率予以修正,形成客户最终欠费概率;最后,基于实际数据进行实证分析,验证了该模型的有效性.     

基于双目立体视觉的列车目标识别和测距技术

随着近几年铁路运输量的大幅度提升,铁路运输自动化被提上了日程,现如今火车的调车与编组的效率都有了大幅度提高,但是,火车的摘钩分解操作依旧是需要人工完成.针对摘钩作业时间短,需要在机器人和车厢同步时准确识别目标把手和测距的问题,提出使用双目立体视觉技术配合机械臂自动摘取车钩的方法并对视觉部分进行深入研究:通过图像预处理和模板匹配技术识别目标把手,在利用特征检测和匹配算法恢复双目摄像机间的位姿信息,并对双目摄像机的位姿信息进行校正.为了克服立体匹配时光照不均的影响,提出了基于局部融合的立体匹配算法获取视差图,最后使用三角测量计算列车分解区域中目标把手的深度信息,实现三维重建.此方法可以在识别把手位置后,测量把手距双目视觉系统的物理距离,为机器人自动摘钩提供数据基础.     

复杂场景下基于特征点匹配的目标跟踪算法

提出一种在复杂场景及目标遮挡情况下,特别是目标外形、大小发生变化时的基于SURF的目标跟踪和在线目标模型更新算法。该算法利用SURF对尺度缩放、光照变化和旋转等具有较好鲁棒性的特点,首先提取跟踪目标的SURF特征点,以特征点及其邻域的R、G、B直方图表示目标;然后根据目标在连续的帧中相似性较大的特点,搜索当前帧中的目标最优匹配SURF特征点,由目标特征及目标模型计算其准确大小和位置,并根据变化了的目标状态更新目标模型。实验结果表明,该算法可准确地定位到目标。     

基于同态滤波的MLS抗多径测角算法

针对微波着陆系统存在多径干扰引起测角误差的问题,研究了多径干扰的短时、相关、对称、卷积等特性,提出一种基于同态滤波的抗多径测角算法.建立了基于双对称性的信号模型,然后将卷积特征系统转换为线性系统,最后在混合信号中提取信息,实现了“往”“返”脉冲时差的精确测量.仿真表明,在“往”“返”脉冲接收信号存在多径干扰时,该算法能有效地降低多径干扰对测角精度的影响;当算法满足适用条件时,与常规测角算法相比精度提高了一个数量级.     

基于平行双目视觉的目标距离计算

为了快速的计算出相机与目标物之间的距离,需要找到两幅图像的对应点。采用SIFT算法提取图像特征向量后,在匹配时加入外极线的约束条件,可以有效地去除误匹配,提高测量精度。实验结果表明,距离测量的相对误差在2%以内。     

汽车稳定性控制系统关键传感器故障诊断

设计了基于解析模型的故障诊断算法实现传感器信号的自诊断功能,首先建立关键传感器的故障诊断算法基本框架,然后利用不同的故障诊断模型分别设计了基于等价方程与基于观测器两种故障诊断算法.等价方程算法利用车辆线性单轨模型及车辆运动学方程,将车辆操纵稳定性控制需求的传感器联系起来,并用于彼此的相互诊断.观测器方法利用车辆非线性单轨模型,通过建立龙贝格观测器提取传感器故障信息.从灵敏度与误报率两方面出发,提出了将两种算法有效融合的算法改进措施,重新制定诊断规则.实车试验的结果表明融合算法能够准确快速地诊断出微小故障,并给出故障等级.