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舰载机任务分配与弹药配置协同优化

兵工学报 2024年

作者：郭放韩维刘洁苏析超潘子双海军航空大学航空基础学院军事科学院海军航空大学航空作战勤务学院

随着现代海战的复杂性增加，舰载机在复杂战场环境中的作用日益凸显。为提升舰载机的作战效能和资源利用效率，减轻指挥人员制定作战规划方案的负担，研究了舰载机任务分配与弹药配置协同优化问题。系统分析了协同决策过程中的关键要素... 详细信息

随着现代海战的复杂性增加，舰载机在复杂战场环境中的作用日益凸显。为提升舰载机的作战效能和资源利用效率，减轻指挥人员制定作战规划方案的负担，研究了舰载机任务分配与弹药配置协同优化问题。系统分析了协同决策过程中的关键要素，以最大化任务收益、最小化舰载机被击毁成本和弹药成本为优化目标，建立舰载机任务分配与弹药配置协同优化问题模型。结合模型特点，提出了一种基于适应度的自适应全局人工蜂群算法用于模型求解。仿真结果证明了所提出的模型和算法的有效性，能够显著提高舰载机任务收益，同时降低作战成本。研究成果可为舰载机作战方案的制定和完善提供理论参考和决策依据。

关键词：舰载机任务分配弹药配置协同优化目标重要度评估人工蜂群算法

基于三方演化博弈论的相向流人群疏散行为研究

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中国安全生产科学技术 2024年第3期20卷 149-156页

作者：凤四海蓝航宇熊永怡熊升华中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307 中国民用航空飞行学院飞行技术学院四川广汉618307

为探究相向流人群疏散行为,基于考虑疏散指挥者对疏散过程的引导作用,构建包含正向流人群、逆向流人群和疏散指挥者的三方演化博弈模型,分析三方在参与博弈后策略选择的稳定性,并通过数值仿真探究场地宽度、人员密度、合作收益、逆流任... 详细信息

为探究相向流人群疏散行为,基于考虑疏散指挥者对疏散过程的引导作用,构建包含正向流人群、逆向流人群和疏散指挥者的三方演化博弈模型,分析三方在参与博弈后策略选择的稳定性,并通过数值仿真探究场地宽度、人员密度、合作收益、逆流任务收益、场地熟悉程度、管理强度、事故惩罚等因素对应急疏散系统演化稳定性的影响。研究结果表明:三方博弈主体策略转换联动性较强;相向流人群的竞争或合作策略主要受到合作收益、逆流任务收益和场地熟悉程度影响;盲目提高指挥者的管理强度可能会迫使指挥者放弃管理。研究结果可为减少疏散人员逆向流行为和提高疏散指挥者管理能力提供一定参考。

关键词：应急疏散相向流人群疏散指挥者演化博弈论

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荧光光谱法的卤酸脱卤酶活性全细胞检测

光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 413-418页

作者：陈鹏陆峰赵云丽沈阳药科大学药学院辽宁沈阳110016 海军军医大学药学院上海200433

卤酸脱卤酶能够降解对环境具有危害性的卤代羧酸类化合物,并且其具有立体选择性,可以拆分出纯手性的卤代羧酸,在环境保护和化学合成领域具有潜在的应用价值。建立卤酸脱卤酶活性的分析方法具有重要意义。催化性能较好的卤酸脱卤酶DehE... 详细信息

卤酸脱卤酶能够降解对环境具有危害性的卤代羧酸类化合物,并且其具有立体选择性,可以拆分出纯手性的卤代羧酸,在环境保护和化学合成领域具有潜在的应用价值。建立卤酸脱卤酶活性的分析方法具有重要意义。催化性能较好的卤酸脱卤酶DehE在弱碱性范围内(pH 8.00~9.50)能催化2-氯丙酸发生脱卤反应产生氢离子,从而改变弱缓冲能力反应体系的pH,而某些物质的荧光强度受溶液pH影响较大。进行了荧光-pH指示剂的筛选,并以此建立了基于荧光光谱法的卤酸脱卤酶活性全细胞检测方法。结果表明:筛选出的荧光-pH指示剂2-萘酚-6,8-二磺酸二钾能够灵敏地反映弱碱性范围内(pH 8.00~9.50)的pH变化。所建方法在20 mmol·L^(-1)的4-羟乙基哌嗪乙磺酸、pH 8.50、45℃、45 mmol·L^(-1)的2-氯丙酸条件下检测效果最好,并且能避免假阳性结果的出现。当被检测的菌液OD600=2.0时,15 min即可出现50%的荧光变化。采用HPLC验证了方法的专属性。该方法能够快速、简单、灵敏地在全细胞水平上检测卤酸脱卤酶活性。当微生物含有卤酸脱卤酶的活性与DehE相当时,所建立的方法对该微生物检测限为菌液OD600=0.3,具备对含有卤酸脱卤酶的微生物原位筛查分析潜力。

关键词：荧光光谱法卤酸脱卤酶酶活性检测正交试验设计全细胞检测

面芯脱粘缺陷对复合材料夹芯圆柱壳屈曲特性影响分析

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材料导报 2024年第5期38卷 46-51页

作者：陈悦黄静朱子旭李华东中国人民解放军海军勤务学院天津300450 中国人民解放军海军工程大学武汉430033

面芯脱粘是复合材料夹芯结构常见的损伤形式。本工作综合考虑面芯界面损伤演化、分层屈曲以及分层扩展的耦合作用,建立了深水静压载荷下复合材料夹芯圆柱壳极限承载能力预报方法。基于非线性极限载荷计算方法,通过预制初始缺陷,开展了... 详细信息

面芯脱粘是复合材料夹芯结构常见的损伤形式。本工作综合考虑面芯界面损伤演化、分层屈曲以及分层扩展的耦合作用,建立了深水静压载荷下复合材料夹芯圆柱壳极限承载能力预报方法。基于非线性极限载荷计算方法,通过预制初始缺陷,开展了含面芯脱粘缺陷复合材料夹芯圆柱壳屈曲特性分析,揭示了典型面芯脱粘缺陷对复合材料夹芯圆柱壳失效模式及极限承载的影响机理,得到不同面芯脱粘形式、脱粘尺寸、脱粘位置的影响规律。研究发现,随贯穿面芯脱粘长度增加,结构失效模式发生整体屈曲→混合屈曲→局部屈曲演化;外蒙皮/芯层面芯脱粘对含环向贯穿面芯脱粘复合材料夹芯圆柱壳极限承载敏感度更高,内蒙皮/芯层界面脱粘对含纵向贯穿面芯脱粘缺陷复合材料夹芯圆柱壳极限承载敏感度更高;对于多个局部圆形面芯脱粘,沿纵向分布越集中、沿环向分布越离散,结构极限承载损失率越高。研究成果对面芯脱粘缺陷复合材料夹芯圆柱壳的优化设计与可靠性评估具有很好的指导意义。

关键词：复合材料面芯脱粘圆柱壳屈曲极限承载

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星球车自主路径规划方法

工程科学学报 2024年第11期46卷 2063-2075页

作者：张浩杰姜峰刘传凯张作宇李擎北京科技大学自动化学院北京100083 北京航天飞行控制中心航天飞行动力学技术重点实验室北京100094

自主路径规划是星球车执行地外星球探测任务的一项核心技术,有助于星球车安全、高效地运动到任务点.然而,由于地外星球环境的特殊性、星球车与地面控制站之间的通信时延和通信带宽限制,星球车的自主路径规划与地面移动机器人的相应技术... 详细信息

自主路径规划是星球车执行地外星球探测任务的一项核心技术,有助于星球车安全、高效地运动到任务点.然而,由于地外星球环境的特殊性、星球车与地面控制站之间的通信时延和通信带宽限制,星球车的自主路径规划与地面移动机器人的相应技术相比面临更大的挑战性,比如光照有限、地形未知且难以预测、环境特征单一和轮地交互难以精确建模等.因此,在存在不完全的环境信息和不确定的位置信息的情况下,如何为星球车生成一条安全、高效、合理的可通行路径是当前的研究热点.从研究进展和工程应用两个角度分析梳理星球车感知地图构建和自主路径规划等关键技术的进展.首先,总结了基于双目视觉的感知地图构建方法的研究进展,这种方法根据双目视觉信息获取视差图,从而构建星球表面数字高程地图模型.在获取视差图时通常采用立体匹配算法,对基于区域的匹配算法和基于特征的匹配算法两类主流方法进行了分析.其次,将现有的星球车自主路径规划方法总结为基于代价评估的路径规划方法与基于机器学习的路径规划方法两类,重点概括总结了基于备选弧的自主路径规划方法原理及其在已发射星球车路径规划中的迭代应用情况.分类分析了基于A*启发式搜寻算法、快速随机探索树算法和快速行进法的自主路径规划方法在星球车上的应用前景.将机器学习在星球车自主路径规划中的应用分为端到端路径规划方法与基于机器学习的辅助路径规划方法两类进行总结梳理.最后,基于对星球车自主路径规划的关键技术分析,从增强星球车感知能力、改进备选弧、减小星球车滑移、结合多种路径规划方法以及加强机器学习的应用五个方面对未来星球车自主路径规划方法的研究方向进行了探讨和展望.

关键词：地外星球探测星球车自主路径规划双目视觉感知地图机器学习

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不同加热构型涡喷发动机总体性能

航空动力学报 2024年

作者：陶睿赵军蒋进王坤陈淑仙中国民用航空飞行学院航空工程学院

为了研究不同加热构型涡喷发动机总体性能差异，利用Visual C++（VC）平台，采用部件级建模法，分别建立了两种加热构型涡喷发动机变比热仿真计算模型，并通过仿真对比分析了两种涡喷发动机在不同工作循环参数匹配条件下的性能差异，结... 详细信息

为了研究不同加热构型涡喷发动机总体性能差异，利用Visual C++（VC）平台，采用部件级建模法，分别建立了两种加热构型涡喷发动机变比热仿真计算模型，并通过仿真对比分析了两种涡喷发动机在不同工作循环参数匹配条件下的性能差异，结果表明：级间燃烧涡喷发动机受压气机增压比的影响程度低于加力式涡喷发动机，从而级间燃烧涡喷发动机需要在更高的压气机增压比条件下，才能达到发动机设计性能最佳值。在节流特性方面，开启级间燃烧后发动机油耗的增幅低于加力式涡喷发动机；在高度与速度特性方面，级间燃烧涡喷发动机性能受飞行工况变化的影响均低于加力式涡喷发动机。

关键词：涡喷发动机总体性能级间燃烧加力燃烧部件级建模法

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级间燃烧涡轴发动机总体性能研究

航空动力学报 2024年

作者：陶睿赵军吴川蒋进陈淑仙中国民用航空飞行学院航空工程学院

为研究级间燃烧技术对涡轴发动机总体性能的影响，利用Visual C++（VC）平台，采用部件级建模法，建立了级间燃烧涡轴发动机变比热仿真计算模型，并通过仿真对比分析了在不同工作循环参数匹配条件下发动机性能的变化，结果表明：主燃烧... 详细信息

为研究级间燃烧技术对涡轴发动机总体性能的影响，利用Visual C++（VC）平台，采用部件级建模法，建立了级间燃烧涡轴发动机变比热仿真计算模型，并通过仿真对比分析了在不同工作循环参数匹配条件下发动机性能的变化，结果表明：主燃烧室出口总温与级间燃烧回热度对耗油率的影响较大，当主燃烧室出口总温增加500K，级间燃烧由关闭至全开状态，油耗的相对增幅下降了9.24%；在节流特性下，随着发动机核心机相对转速降低，开启级间燃烧对输出功率的提升幅度将减小；在高度特性下，随着飞行高度的增加，开启级间燃烧油耗降低的幅度将高于常规涡轴发动机；在温度特性下，随着大气温度的增加，开启级间燃烧油耗的增加幅度将高于常规涡轴发动机。

关键词：涡轴发动机总体性能级间燃烧部件级建模法燃油消耗率

基于循环移位码元的M进制过调制无前导短包通信方案

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通信学报 2024年第8期45卷 75-83页

作者：修梦雷窦高奇王颢海军工程大学电子工程学院湖北武汉430033

为了解决短包结构中前导训练开销过大导致传输效率低的问题,提出了一种基于循环移位码元的M进制过调制无前导短包通信方案。该方案使用循环移位码元对伪随机序列进行调制,并采用M进制过调制序列对多个码元循环移位进行二次调制。接收端... 详细信息

为了解决短包结构中前导训练开销过大导致传输效率低的问题,提出了一种基于循环移位码元的M进制过调制无前导短包通信方案。该方案使用循环移位码元对伪随机序列进行调制,并采用M进制过调制序列对多个码元循环移位进行二次调制。接收端利用伪随机序列良好的自相关与互相关特性,实现无前导训练的检测和同步,有效降低了短包前导训练开销。而过调制的引入在携带额外信息的同时,可有效提高码元同步性能。另外,推导了循环移位和过调制后的短包码元同步评价函数,验证了M进制过调制加载信息的可行性。仿真结果表明,在加性白高斯噪声和瑞利衰落信道下,基于循环移位码元的M进制过调制无前导短包通信方案有效提高了码元同步性能,相比于单个过调制序列,该方案额外传输了lbM bit信息。

关键词：短包传输无前导循环移位码元 M进制过调制码元同步

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转子运动条件下光纤光栅的扫描光谱特性及测温误差研究

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振动与冲击 2024年第12期43卷 17-29页

作者：陈思彤黄俊斌刘文李哲宇顾宏灿姚高飞海军工程大学兵器工程学院武汉430033 海军工程大学电磁能技术全国重点实验室武汉430033

针对基于空间耦合传输方法的电机转子温度监测系统,采用光纤光栅的传输矩阵理论和自聚集透镜的耦合传输理论,建立了转子运动条件下光纤光栅(fiber Bragg grating,FBG)的扫描光谱模型,首先研究了扫描光谱的畸变规律及各算法的寻峰效果,... 详细信息

针对基于空间耦合传输方法的电机转子温度监测系统,采用光纤光栅的传输矩阵理论和自聚集透镜的耦合传输理论,建立了转子运动条件下光纤光栅(fiber Bragg grating,FBG)的扫描光谱模型,首先研究了扫描光谱的畸变规律及各算法的寻峰效果,结果表明:转子的涡动导致FBG扫描光谱的反射峰发生偏移,3 dB带宽减小,随着耦合损耗与原始反射峰之间的相位差发生变化,中心波长的最大扫描误差以类似正弦函数的规律发生变化,新反射峰位置由耦合损耗变化速率、FBG原始反射率及其变化速率之间的限定关系决定。协调解调仪扫描速率与转子涡动频率之间的数值关系是减轻光谱畸变的主要方法;此外,相比于半峰法和多种拟合型算法,质心法通过提取畸变光谱的重心也明显地减小了中心波长的扫描误差。然后,通过理论和试验研究了转子涡动频率与解调仪扫描频率对系统测温误差产生的影响,结果表明:随着耦合损耗周期与光谱扫描时间之比(q值)的增加,系统的最大测温误差先剧烈地减小、然后缓慢减小至稳定,令q>10是确保系统的测温误差及其波动较小的最低条件;对于转速小于200 000 r/min的转子(涡动频率小于1 667 Hz),当转子径向振动的幅值小于200μm、轴心轨迹的轴比小于3、轴心线偏转的角度小于0.1°时,采用扫描频率大于760 Hz的解调仪和质心寻峰法可以保证涡动引起的测温误差小于0.3℃,为转子测温系统的实际应用及测温误差的预估提供了依据。

关键词：光纤光栅(FBG)传感器转子温度监测系统转子运动畸变光谱寻峰误差