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天基红外系统探测导弹助推段弹道估计算法研究

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天基红外系统探测导弹助推段弹道估计算法研究

作者：储雪峰战略支援部队信息工程大学

学位级别：硕士

弹道导弹具有射程远、速度快、精度高、威力大等特点,是现代战争中最为重要的战略威慑武器,因此导弹预警及其体系建设成为世界各军事强国的战略工程。天基弹道导弹预警系统部署在外层空间,受地球曲率影响小,具备预警时间长、预警信息准... 详细信息

弹道导弹具有射程远、速度快、精度高、威力大等特点,是现代战争中最为重要的战略威慑武器,因此导弹预警及其体系建设成为世界各军事强国的战略工程。天基弹道导弹预警系统部署在外层空间,受地球曲率影响小,具备预警时间长、预警信息准确、覆盖范围广和抗干扰性强等特点,是战略预警的关键手段,其典型代表是天基红外系统（Space Based Infrared System,SBIRS）。目前,对SBIRS探测导弹助推段弹道估计算法的研究,多集中于双星探测弹道估计和单星探测弹道估计,常用扩展卡尔曼滤波算法或无迹卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filtering,UKF）算法进行滤波递推处理,导弹运动模型大多采用匀加速模型、当前统计（Current Statistic,CS）模型等多项式模型,弹道估计的性能不够高,难以满足对来袭导弹实施有效防御的要求。因此,本文围绕如何提高SBIRS探测导弹助推段弹道估计性能的问题,从设计非线性滤波算法、导弹运动精确化建模和引入更多卫星的探测数据等方面展开研究,具体内容如下:1.针对如何通过设计非线性滤波算法来提高助推段弹道估计性能的问题,将容积卡尔曼滤波（Cubature Kalman Filtering,CKF）引入到基于CS模型的助推段弹道估计中,提出了基于CS-CKF的助推段弹道估计算法,并结合CS模型的特点对算法进行了改进。仿真结果表明,在估计误差相当的条件下,与基于CS-UKF的助推段弹道估计算法相比,基于CS-CKF的助推段弹道估计算法所需时间约缩短7.9%;与基于CS-CKF的助推段弹道估计算法相比,基于简化CS-CKF的助推段弹道估计算法所需时间约缩短33%。2.针对如何通过导弹运动精确化建模来提高助推段弹道估计性能的问题,提出了基于不完备推力加速度模板的助推段弹道估计算法。利用导弹有限先验信息推导不完备的推力加速度模板,将推力方向角增广为目标状态分量,利用加速度模板建立精确的参数化动力学模型。弹道估计滤波采用CKF算法,根据导弹助推段早期转弯角度不大的特点,利用导弹初始位置的地心矢径估算初始推力方向,使用一阶马尔可夫过程描述推力方向角来设计自适应的过程噪声。仿真结果表明,与基于CS模型的传统算法相比,所提算法的估计误差显著减小,滤波稳定性大幅增强。3.针对如何通过引入更多的卫星探测数据来提高助推段弹道估计性能的问题,提出一种三星探测数据融合的助推段弹道估计算法。使用卫星工具包专业软件分析SBIRS对某一区域三星以上的覆盖能力,建立三星探测数据融合的助推段弹道估计算法模型。根据是否掌握导弹有限先验信息,分别采用CS模型或基于不完备推力加速度模板的模型对导弹运动进行建模;数据融合采用集中式结构;弹道估计滤波采用CKF算法。仿真结果表明,导弹运动模型无论是采用CS模型还是采用基于不完备推力加速度模板的模型,与双星探测弹道估计算法相比,三星探测弹道估计算法的估计误差均显著减小。4.为了形象地展示SBIRS探测导弹助推段弹道估计算法,将常用的非线性滤波算法、CS模型、基于不完备推力加速度模板的模型、双星探测弹道估计算法、三星探测弹道估计算法等进行系统集成与实现,研制开发了SBIRS探测导弹助推段弹道估计仿真系统。

关键词：天基红外系统弹道估计助推段容积卡尔曼滤波当前统计模型推力加速度模板三星探测

基于C#与STK的多雷达跟踪弹道导弹系统设计与实现

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计算机科学与应用 2020年第6期10卷 1185-1193页

作者：王彪程鹏举韩卓茜储雪峰信息工程大学河南郑州

随着计算机技术的发展,应用计算机对导弹预警进行可视化模拟的研究得到不断的重视。本文针对前后雷达组网对导弹进行搜索跟踪的场景,使用STK与C#软件联合编程设计开发了多雷达跟踪弹道导弹预报交接可视化软件系统。首先介绍了系统的基... 详细信息

随着计算机技术的发展,应用计算机对导弹预警进行可视化模拟的研究得到不断的重视。本文针对前后雷达组网对导弹进行搜索跟踪的场景,使用STK与C#软件联合编程设计开发了多雷达跟踪弹道导弹预报交接可视化软件系统。首先介绍了系统的基本概述;然后分析了STK/X组件与C#集成的相关配置设计;最后详细介绍了可视化系统的界面设计与操作流程。通过系统运行表明,该系统兼容性好,运行稳定,操作性强,具有一定的工程应用价值。

关键词：多雷达跟踪 STK C#软件导弹预警

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监狱建筑消防安全问题初探

中国监狱学刊 2008年第6期23卷 38-42页

作者：张新顺储雪峰戴明杨飞江苏省金陵监狱江苏南京市211135

近年来，在国外年度火灾典型案例中，监狱火灾事故的发生占据了较大比例，关押场所内建筑物的消防安全暴露出了诸多隐患。我国监狱建筑消防安全现状不容乐观，必须对这一问题进行必要的研究，在监狱建筑设计和使用过程中，有针对性地采... 详细信息

近年来，在国外年度火灾典型案例中，监狱火灾事故的发生占据了较大比例，关押场所内建筑物的消防安全暴露出了诸多隐患。我国监狱建筑消防安全现状不容乐观，必须对这一问题进行必要的研究，在监狱建筑设计和使用过程中，有针对性地采取预防火灾和扑救火灾的措施，使建筑物不发生或少发生火灾，将损失控制在最低限度。通过保障监狱建筑的消防安全，进而维护监狱的持续安全稳定。

关键词：监狱建筑火灾预防消防安全

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基于不完备推力加速度模板的主动段弹道估计

信息工程大学学报 2019年第4期20卷 507-512页

作者：储雪峰吴楠王锋王彪信息工程大学河南郑州450001 72478部队山东济南250000 95021部队河南开封475000

针对如何通过引入有限先验信息提高弹道导弹主动段弹道估计精度的问题,提出一种基于不完备推力加速度模板的弹道估计算法。将推力方向角增广为目标状态分量,基于模板信息建立精细的参数化动力学模型;利用目标初始位置的地心矢径估算初... 详细信息

针对如何通过引入有限先验信息提高弹道导弹主动段弹道估计精度的问题,提出一种基于不完备推力加速度模板的弹道估计算法。将推力方向角增广为目标状态分量,基于模板信息建立精细的参数化动力学模型;利用目标初始位置的地心矢径估算初始推力方向;使用一阶Markov过程描述推力方向角,设计过程噪声自适应算法。仿真结果表明,与传统方法相比,该算法估计误差减小约50%,并可获得推力方向角的准确估计,收敛速度和稳定性显著提高。

关键词：加速度模板弹道估计天基红外系统主动段

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一种简化CS-CKF的助推段弹道估计方法

指挥控制与仿真 2020年第3期42卷 113-117页

作者：储雪峰吴楠王锋皇甫列锋中国人民解放军战略支援部队信息工程大学河南郑州450001 中国人民解放军32682部队山东济南250000

为提高基于CS-CKF的助推段弹道估计算法的运算效率,提出一种简化CS-CKF的弹道估计方法。根据助推段弹道估计的特点,利用线性状态方程进行状态和协方差的一步预测,而测量更新依然采用容积点非线性传播的方式实现。实验结果表明,与传统CS-... 详细信息

为提高基于CS-CKF的助推段弹道估计算法的运算效率,提出一种简化CS-CKF的弹道估计方法。根据助推段弹道估计的特点,利用线性状态方程进行状态和协方差的一步预测,而测量更新依然采用容积点非线性传播的方式实现。实验结果表明,与传统CS-CKF估计算法相比,方法合理有效,在估计误差相当的条件下,运算时间大约缩短38%。

关键词： CS-CKF 双星探测弹道估计助推段运算时间

铁磁性电极条件下T形双量子点结构中马约拉纳束缚态的解耦现象

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物理学报 2024年第5期73卷 304-315页

作者：代雪峰贡同东北大学理学院沈阳110819

通过将马约拉纳束缚态侧耦合到主通道中的量子点,从理论上研究了T形双量子点体系的输运性质.结果表明,调整侧耦合量子点能级和量子点-马约拉纳束缚态耦合方式,可以在线性输运区观察到马约拉纳束缚态与T形双量子点解耦的现象.引入铁磁性... 详细信息

通过将马约拉纳束缚态侧耦合到主通道中的量子点,从理论上研究了T形双量子点体系的输运性质.结果表明,调整侧耦合量子点能级和量子点-马约拉纳束缚态耦合方式,可以在线性输运区观察到马约拉纳束缚态与T形双量子点解耦的现象.引入铁磁性电极后,电导平台的出现或损坏明显依赖于体系中磁场与电极极化方向的差异,而马约拉纳束缚态的解耦现象仍然稳固.本工作有助于进一步诠释T形双量子点体系中马约拉纳束缚态的解耦现象,为深入认知以及探测马约拉纳束缚态提供理论支持.

关键词： Andreev反射马约拉纳束缚态量子点解耦

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璀璨元素:中国元素化学快讯

科学通报 2024年第23期69卷 3352-3353页

作者：姜雪峰华东师范大学化学与分子工程学院上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室上海200062

元素,是构成自然界一切实体物质的最基本成分.不同元素之间组成大量不同性质的化合物,只有了解每种元素本身固有的特性,才能更准确地理解它们所形成无数种化合物的性质.随着各种元素的化学性质和它们参与的化学反应特征越来越多地被开发... 详细信息

元素,是构成自然界一切实体物质的最基本成分.不同元素之间组成大量不同性质的化合物,只有了解每种元素本身固有的特性,才能更准确地理解它们所形成无数种化合物的性质.随着各种元素的化学性质和它们参与的化学反应特征越来越多地被开发,集中总结和呈现各种元素最新研究进展与性质规律对元素化学的发展具有重要推动和引领作用,基于此,《科学通报》组织出版“元素化学”专题.

关键词：元素化学引领作用基本成分《科学通报》最新研究进展化学反应化学性质化合物

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城市副中心剧院项目预应力施工关键技术

建筑技术 2022年第8期53卷 1011-1014页

作者：李铭宋锦峰刘钊储雪峰张开臣北京市建筑工程研究院有限责任公司北京100039 北京建工集团有限责任公司北京100055

以城市副中心剧院项目为例,分析了该项目中预应力施工的重难点,介绍了张拉端节点解决方案、局部受压承载力验算、冬期施工等技术措施,总结了剧院类项目施工需重点关注的问题,对剧院类项目有一定的借鉴意义。

关键词：剧院预应力有粘结

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基于自适应权重的多源部分域适应

软件学报 2024年第4期35卷 1703-1716页

作者：田青孙灿宇储奕南京信息工程大学软件学院江苏南京210044 数字取证教育部工程研究中心(南京信息工程大学) 江苏南京210044 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

作为机器学习的一个新兴领域,多源部分域适应(MSPDA)问题由于其源域自身的复杂性、领域之间的差异性以及目标域自身的无监督性,给相关研究带来了挑战,以致目前鲜有相关工作被提出.在该场景下,多个源域中的无关类样本在域适应过程中会造... 详细信息

作为机器学习的一个新兴领域,多源部分域适应(MSPDA)问题由于其源域自身的复杂性、领域之间的差异性以及目标域自身的无监督性,给相关研究带来了挑战,以致目前鲜有相关工作被提出.在该场景下,多个源域中的无关类样本在域适应过程中会造成较大的累积误差和负迁移.此外,现有多源域适应方法大多未考虑不同源域对目标域任务的贡献度不同.因此,提出基于自适应权重的多源部分域适应方法(AW-MSPDA).首先,构建了多样性特征提取器以有效利用源域的先验知识;同时,设计了多层次分布对齐策略从不同层面消除了分布差异,促进了正迁移;此外,为量化不同源域贡献度以及过滤源域无关类样本,利用相似性度量以及伪标签加权方式构建自适应权重;最后,通过大量实验验证了所提出AW-MSPDA算法的泛化性以及优越性.

关键词：多源部分域适应负迁移多样性特征提取多层次分布对齐自适应权重