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面向巡逻阵位保持的空中加油管理时空协同方法

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航空学报 2023年第20期44卷 110-139页

作者：吴傲李寰宇高杨军岳龙飞崔娅婕杨任农空军工程大学空管领航学院西安710051 中国西安卫星测控中心宇航动力学国家重点实验室西安710000

针对高强度对抗下的长周期空中战斗巡逻阵位保持问题,提出了一种面向巡逻阵位保持的空中加油管理时空协同方法。首先,基于长周期战斗巡逻阵位保持的任务需求,综合考虑空中战斗巡逻的任务效果和任务效率,提出了包括战斗机轮转、加油机轮... 详细信息

针对高强度对抗下的长周期空中战斗巡逻阵位保持问题,提出了一种面向巡逻阵位保持的空中加油管理时空协同方法。首先,基于长周期战斗巡逻阵位保持的任务需求,综合考虑空中战斗巡逻的任务效果和任务效率,提出了包括战斗机轮转、加油机轮转在内的多个加油管理子任务的时空协同模型;其次,建立了包括装备兵力需求、机场出动频次、持续飞行时长、起飞载荷配置等4类目标在内的综合任务目标模型,以及面向任务效能的方案效能评价模型;在此基础上,通过多目标优化算法实现加油管理时空协同的可行解计算;最后,对典型任务情景下,影响加油管理时空协同效能的关键要素进行了具体仿真分析。实验结果表明:提出的空中加油管理模型,能够针对给定的战斗巡逻任务需要,生成合理可行的时空协同加油管理方案,有效支持长周期的空中战斗巡逻阵位保持。相比没有加油支持的空中战斗巡逻方案,在提出的时空协同管理方法支持下,给定兵力能够满足更复杂任务需求下的长周期战斗巡逻任务,并且兵力需求能够减少37.5%,机场使用强度降低62.5%,战斗机最小起飞燃油量降低54.3%,综合任务效能提升47.3%。

关键词：战斗巡逻空中加油战斗管理时空协同

考虑误差不确定的航空制导弹药使用消耗预测方法

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空军工程大学学报 2022年第5期23卷 9-15页

作者：刘显光张晓丰苗青林高杨军秦丕胜空军工程大学装备管理与无人机工程学院西安710051

针对航空制导弹药的使用消耗预测问题,分别建立了航空制导弹药使用消耗点预测和区间预测模型。根据航空制导弹药使用消耗数据小样本、非线性和随机性强等特点,采用支持向量回归模型来对航空制导弹药使用消耗数据进行点预测,并通过粒子... 详细信息

针对航空制导弹药的使用消耗预测问题,分别建立了航空制导弹药使用消耗点预测和区间预测模型。根据航空制导弹药使用消耗数据小样本、非线性和随机性强等特点,采用支持向量回归模型来对航空制导弹药使用消耗数据进行点预测,并通过粒子群优化算法寻找最优参数;结合点预测误差数据,通过核密度估计法开展误差不确定性分析,确定误差概率密度曲线,并在核密度估计的基础上采用最高密度域确定给定置信度下的最佳置信区间。结果表明,该方法对于航空制导弹药使用消耗数据而言能提供更为精确的预测结果和不确定性置信区间,为航空制导弹药的后续使用安排提供参考依据。

关键词：航空制导弹药消耗预测误差不确定性核密度估计最高密度域

双通道深度卷积神经网络的航空发动机剩余使用寿命预测方法

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空军工程大学学报（自然科学版） 2022年第2期23卷 12-18页

作者：苗青林张晓丰高杨军刘显光秦丕胜空军工程大学装备管理与无人机工程学院西安710051

提出了一种基于双通道的深度卷积神经网络方法,用来预测航空发动机剩余使用寿命。该方法在传统卷积神经网络上,应用最大信息系数进行数据降维、卡尔曼滤波进行数据降噪;通过数据切片,将数据片标签设置为最后一个循环的剩余使用寿命,实... 详细信息

提出了一种基于双通道的深度卷积神经网络方法,用来预测航空发动机剩余使用寿命。该方法在传统卷积神经网络上,应用最大信息系数进行数据降维、卡尔曼滤波进行数据降噪;通过数据切片,将数据片标签设置为最后一个循环的剩余使用寿命,实现数据重构;引入分段和线性剩余使用寿命衰减模型,并给出了寿命衰减起始点判断方法;将寿命衰减前、寿命衰减中2种特征作为双通道网络模型的输入。在NASA涡轮风扇发动机仿真数据集(C-MAPSS)上测试结果显示,在测试数据范围较大时,该方法相关指标明显优于其他方法,在航空发动机剩余寿命预测上具有显著优势。

关键词：航空发动机剩余使用寿命深度卷积神经网络双通道最大相关系数

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多元时间序列相似性度量方法

控制与决策 2017年第2期32卷 368-372页

作者：李正欣郭建胜毛红保高杨军空军工程大学装备管理与安全工程学院西安710051 空军工程大学航空航天工程学院西安710051

现有的多元时间序列相似性度量方法难以平衡度量准确性和计算效率之间的矛盾.针对该问题,首先,对多元时间序列进行多维分段拟合;然后,选取各分段上序列点的均值作为特征;最后,以特征序列作为输入,利用动态时间弯曲算法实现相似性度量.... 详细信息

现有的多元时间序列相似性度量方法难以平衡度量准确性和计算效率之间的矛盾.针对该问题,首先,对多元时间序列进行多维分段拟合;然后,选取各分段上序列点的均值作为特征;最后,以特征序列作为输入,利用动态时间弯曲算法实现相似性度量.实验结果表明,所提出方法参数配置简单,能够在保证度量准确性的前提下有效降低计算复杂度.

关键词：多元时间序列相似性度量特征提取动态时间弯曲计算复杂度

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无人机航迹角的非线性增益递归滑模控制

系统工程与电子技术 2015年第2期37卷 379-384页

作者：孙秀霞刘希徐嵩蔡鸣高杨军唐强空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038 飞行自动控制研究所飞行器控制一体化技术重点实验室陕西西安710065

针对固定翼无人机(unmanned aerial vehicles,UAVs)自主着陆过程中的航迹角跟踪控制问题,提出了一种非线性增益递归滑模控制方法。通过引入一个新的非线性增益函数,并设计含有积分项的递归滑模面,在保证航迹角跟踪控制精度的同时有效改... 详细信息

针对固定翼无人机(unmanned aerial vehicles,UAVs)自主着陆过程中的航迹角跟踪控制问题,提出了一种非线性增益递归滑模控制方法。通过引入一个新的非线性增益函数,并设计含有积分项的递归滑模面,在保证航迹角跟踪控制精度的同时有效改善了控制系统的动态品质,克服了常规动态面控制(dynamic surface control,DSC)方法对于量测噪声敏感、容易引起执行器饱和的缺点。理论证明了所得航迹角跟踪控制系统所有状态半全局一致最终有界,航迹角跟踪误差可以收敛至原点的指定小邻域,且对于非时变干扰和常值指令不存在稳态跟踪误差。在YF-22模型机上进行的数值仿真验证了本文方法的优越性。

关键词：航迹角控制非线性增益滑模控制自主着陆

求解软时间窗装卸一体车辆路径问题的布谷鸟算法

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空军工程大学学报（自然科学版） 2017年第6期18卷 101-108页

作者：戚艳君陈超高杨军刘正元空军工程大学装备管理与安全工程学院 94106部队

带软时间窗的装卸一体车辆路径问题是组合优化中典型的NP-hard问题,针对标准布谷鸟搜索算法后期收敛速度慢,容易陷入局部最优的缺陷,提出了节约算法和随机概率混合的初始化改进策略以及动态发现概率和信息素导向变异机制的改进策略,通... 详细信息

带软时间窗的装卸一体车辆路径问题是组合优化中典型的NP-hard问题,针对标准布谷鸟搜索算法后期收敛速度慢,容易陷入局部最优的缺陷,提出了节约算法和随机概率混合的初始化改进策略以及动态发现概率和信息素导向变异机制的改进策略,通过标准测试函数对算法进行定量测试,证明了改进布谷鸟搜索算法的性能优势。将改进的算法应用于求解带软时间窗装卸一体的车辆路径问题,并与现有的优秀算法进行对比,验证了改进的布谷鸟搜索算法在实际工程领域的优越性。

关键词：装卸一体车辆路径问题布谷鸟算法信息素导向动态发现概率软时间窗

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利用增强烟花算法对RFID网络进行规划

计算机工程与应用 2017年第3期53卷 23-27页

作者：杨志升朱参世高杨军空军工程大学装备管理与安全工程学院西安710051

为了实现面向复杂环境下的RFID(Radio Frequency Identification)网络规划,提出利用增强烟花算法,并采用分层方法来实现多目标RFID网络的规划。通过建立优化模型,在满足标签100%覆盖率、部署更少的阅读器、使用较少的发射功率和避免信... 详细信息

为了实现面向复杂环境下的RFID(Radio Frequency Identification)网络规划,提出利用增强烟花算法,并采用分层方法来实现多目标RFID网络的规划。通过建立优化模型,在满足标签100%覆盖率、部署更少的阅读器、使用较少的发射功率和避免信号干扰四个目标的基础上,使用标准基测试集进行测试,与GPSO(Global topology Particle Swarm Optimization)、VNPSO(Von Neumann topology Particle Swarm Optimization)、GPSO-RNP(Global topology Particle Swarm Optimization-RFID Network Planning)和VNPSO-RNP(Von Neumann topology Particle Swarm Optimization-RFID Network Planning)四种算法进行了对比分析。实验结果表明,增强烟花算法在对多目标RFID进行网络规划时表现更优异,可以更有效地求出最优化方案。

关键词：增强烟花算法无线射频识别网络规划优化

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基于改进修正权重的证据组合方法

计算机工程与应用 2021年第24期57卷 100-106页

作者：蒋斌梁小安张亮高杨军空军工程大学装备管理与无人机工程学院西安710051

针对证据组合过程中修正权重的确定问题,提出了一种综合考虑证据间关联关系和自身不确定度的改进修正权重确定方法,实现了对待组合证据的有效修正。基于对证据信息随机性和不具体性的阐述,得到了证据综合不确定度的度量方法。结合基于... 详细信息

针对证据组合过程中修正权重的确定问题,提出了一种综合考虑证据间关联关系和自身不确定度的改进修正权重确定方法,实现了对待组合证据的有效修正。基于对证据信息随机性和不具体性的阐述,得到了证据综合不确定度的度量方法。结合基于改进冲突度的相似性权重和基于综合不确定度的可靠性权重,确定了改进的修正权重。应用Dempster组合规则对修正后的加权平均证据进行有效组合。算例分析结果表明,所提方法能够充分利用证据信息,解决证据冲突,组合结果更为客观、准确,可信度更高。

关键词：证据理论修正权重不确定度相似性可靠性

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无人机自主着陆的双环混合迭代滑模控制

飞行力学 2013年第6期31卷 521-525页

作者：高杨军孙秀霞刘宇坤刘希空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038

提出了一种无人机自主着陆精确轨迹跟踪的双环混合迭代滑模控制器。外环和内环均采用两级混合迭代滑模控制方法,第一级滑模采用全局动态切换函数,第二级迭代滑模切换函数中引入了非线性积分项,并采用准滑模控制的策略。该方法消除了滑... 详细信息

提出了一种无人机自主着陆精确轨迹跟踪的双环混合迭代滑模控制器。外环和内环均采用两级混合迭代滑模控制方法,第一级滑模采用全局动态切换函数,第二级迭代滑模切换函数中引入了非线性积分项,并采用准滑模控制的策略。该方法消除了滑模控制的到达运动阶段,在保持传统积分滑模控制精度的同时,还消除了积分滑模固有的超调和变结构控制的抖振问题。通过在外环滑模切换函数中引入俯仰角的微分项,直接设计俯仰角微分指令,克服了传统方法需要求俯仰角指令微分的缺点。理论推导和仿真结果均表明,该方法具有良好的动态跟踪性能和很强的鲁棒性。

关键词：双环控制全局滑模积分滑模高阶滑模迭代滑模