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面向无人装备的智能边缘计算软技术分析

兵工学报 2023年第9期44卷 2611-2621页

作者：张凯歌卢志刚聂天常李志伟郭宇强北方自动控制技术研究所山西太原030006

轻量化神经网络模型的设计及其在边缘端的部署是实现无人装备智能化的关键技术。从构造轻量级深度神经网络的角度出发,研究面向无人装备嵌入式平台应用的智能边缘计算软技术,重点分析模型剪枝、知识蒸馏和参数量化等方法,并以目标识别... 详细信息

轻量化神经网络模型的设计及其在边缘端的部署是实现无人装备智能化的关键技术。从构造轻量级深度神经网络的角度出发,研究面向无人装备嵌入式平台应用的智能边缘计算软技术,重点分析模型剪枝、知识蒸馏和参数量化等方法,并以目标识别为例进行各类智能边缘计算技术性能分析,结合各类轻量化模型设计方法的优缺点,提出一种边缘计算的处理框架,即通过模型压缩方法来设计轻量化的神经网络模型,通过引入知识蒸馏的方法对轻量化模型进行有效训练,通过参数量化来加速模型推理时间。随着参数量化和知识蒸馏算法的成熟,该框架正逐渐变得有效可行,为智能边缘计算技术在无人化装备上的应用提供了技术参考。

关键词：无人装备深度神经网络智能边缘计算网络剪枝知识蒸馏参数量化

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基于脉冲神经网络的指挥智能体技术

火力与指挥控制 2024年第5期49卷 36-43,51页

作者：王栋赵彦东陈希飞北方自动控制技术研究所太原030006

针对现有智能体技术应用于军事指挥控制领域中时存在计算资源需求高、奖励值稀疏、收敛速度慢、推理效果差的问题,提出了一种基于脉冲神经网络(spiking neural network,SNN)和分层强化学习的指挥智能体技术。基于分层强化学习思想对军... 详细信息

针对现有智能体技术应用于军事指挥控制领域中时存在计算资源需求高、奖励值稀疏、收敛速度慢、推理效果差的问题,提出了一种基于脉冲神经网络(spiking neural network,SNN)和分层强化学习的指挥智能体技术。基于分层强化学习思想对军事指挥智能体进行建模,利用SNN构建智能体决策模型;通过ANN-SNN转换的学习算法获得基于SNN的指挥智能体;基于“墨子”兵棋推演软件开展对比试验,与现有智能体技术相比,提出方法对计算资源的需求较低,且具有较高的博弈对抗胜率。

关键词：脉冲神经网络分层强化学习指挥智能体 ANN-SNN

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基于改进离散狼群算法的火力分配

火力与指挥控制 2024年第5期49卷 67-73页

作者：杨聿壬郭江宇靳文兵赵慧武北方自动控制技术研究所太原030006

随着无人机和智能弹药协同的兴起,进行高效的火力分配成为研究重点。传统的数学模型过于单一,不满足空对地合理分配需求;目前常用的元启发算法迭代较慢且容易陷入局部最优解。为了解决火力分配问题,提出了一种新的数学模型和改进离散狼... 详细信息

随着无人机和智能弹药协同的兴起,进行高效的火力分配成为研究重点。传统的数学模型过于单一,不满足空对地合理分配需求;目前常用的元启发算法迭代较慢且容易陷入局部最优解。为了解决火力分配问题,提出了一种新的数学模型和改进离散狼群算法。模型兼顾摧毁目标价值最大化、己方损耗最小化、弹药协同打击;引入莱维飞行策略、汉明距离和编码段替换改进狼群算法中的智能行为。通过对比仿真,验证了新算法的高效性和可行性。

关键词：火力分配离散狼群算法莱维飞行汉明距离组合优化模型

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基于最小封控时间的机场跑道毁伤评估方法

火力与指挥控制 2024年第5期49卷 158-164,171页

作者：于志刚邓可教刘娟娟崔莹北方自动控制技术研究所太原030006

以打击后的机场跑道为背景,解决对敌方机场毁伤评估问题,建立最小封控时间窗口搜索模型以及基于封控时间构建跑道毁伤评估标准,利用改进的免疫遗传算法求解模型。考虑到遗传算法盲目性和只能求解近似解的特点,引入免疫过程并增加记忆单... 详细信息

以打击后的机场跑道为背景,解决对敌方机场毁伤评估问题,建立最小封控时间窗口搜索模型以及基于封控时间构建跑道毁伤评估标准,利用改进的免疫遗传算法求解模型。考虑到遗传算法盲目性和只能求解近似解的特点,引入免疫过程并增加记忆单元,解决过早收敛和近似最优解问题。通过仿真对比,所提出的算法能够有效搜索跑道的最小封控时间窗口,支撑评估机场毁伤程度,通过改进免疫遗传算法,有效提升搜索效率的同时避免陷入局部解,并求解真正的最优解。

关键词：机场跑道免疫遗传算法最小起降窗口封控时间

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基于理想点法的监测哨位置优选排序方法

火力与指挥控制 2024年第5期49卷 137-144页

作者：张潇芽刘国永雷伟斌朱子薇北方自动控制技术研究所太原030006

随着现代战争中日益增长的核武器使用风险,战场核爆监测的重要性也更加凸显。针对当前核爆监测哨位优选时缺少量化标准的问题,建立了核爆监测哨位评估优选的指标体系,研究了各评估指标的量化计算方法,并采用理想点法完成了监测哨的哨位... 详细信息

随着现代战争中日益增长的核武器使用风险,战场核爆监测的重要性也更加凸显。针对当前核爆监测哨位优选时缺少量化标准的问题,建立了核爆监测哨位评估优选的指标体系,研究了各评估指标的量化计算方法,并采用理想点法完成了监测哨的哨位优选排序。该方法能够为战时防化部队指挥员快速、合理地选择核爆监测哨位提供辅助决策手段,并为后续核爆监测配系的优选提供前提条件。

关键词：监测哨核观测位置优选理想点法辅助决策

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无人战车中时钟同步技术的研究

火力与指挥控制 2024年第4期49卷 95-100页

作者：冀崇傑赵刚王立珂侯鸿雁刘开源北方自动控制技术研究所太原030006

时钟同步技术应用于无人战车是目前无人战车实时性的发展趋势。通过分析无人战车中对于时钟同步技术的需求,以及比较用于无人战车的主要时钟同步技术协议IEEE 1588、SAE AS6802和IEEE 802.1AS,提出将AS6802中的容错机制增加到IEEE802.1A... 详细信息

时钟同步技术应用于无人战车是目前无人战车实时性的发展趋势。通过分析无人战车中对于时钟同步技术的需求,以及比较用于无人战车的主要时钟同步技术协议IEEE 1588、SAE AS6802和IEEE 802.1AS,提出将AS6802中的容错机制增加到IEEE802.1AS中,即将时钟监测技术、路径冗余技术和主时钟冗余技术应用到IEEE802.1AS中,最终实现在保持高精度时钟同步,提高其可靠性。

关键词：无人战车时钟同步技术 IEEE 1588 SAE AS6802

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基于虚实结合的便携式装甲模拟训练系统研究

火力与指挥控制 2023年第4期48卷 184-191页

作者：黄海英朱元武魏洁英罗浩温永强北方自动控制技术研究所太原030006

针对分队作战背景下训练装备小型化、轻量化的需求,提出了基于虚实结合的便携式装甲模拟训练系统设计。运用车辆动力学和弹道解算方法,构建了与实装高度一致的性能仿真模型,通过采用与实装一致的主要操纵部件,结合VR头盔和数据手套等虚... 详细信息

针对分队作战背景下训练装备小型化、轻量化的需求,提出了基于虚实结合的便携式装甲模拟训练系统设计。运用车辆动力学和弹道解算方法,构建了与实装高度一致的性能仿真模型,通过采用与实装一致的主要操纵部件,结合VR头盔和数据手套等虚拟现实设备,构造了虚实结合的人机交互空间。系统能实现专业技能训练和分队战术训练,通用化、模块化的设计增加了资源的可重用性,便携式、轻量化的设计使其具有更广泛的应用价值。

关键词：分队作战虚实结合便携式虚拟现实设备

基于ANP和聚类思想的火箭炮模拟训练评估方法

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火力与指挥控制 2023年第6期48卷 138-145页

作者：王星玮王建国侯麒麟梁永强王佳丽北方自动控制技术研究所太原030006

火箭炮模拟训练的评估结果能够反映受训人员水平,是安排后续训练方案的重要参考。火箭炮模拟训练的评估大多依靠专家经验,各指标没有明确的权重。针对这一问题,提出了基于网络分析法(ANP)和聚类思想的评估方法,综合考虑了各指标之间的... 详细信息

火箭炮模拟训练的评估结果能够反映受训人员水平,是安排后续训练方案的重要参考。火箭炮模拟训练的评估大多依靠专家经验,各指标没有明确的权重。针对这一问题,提出了基于网络分析法(ANP)和聚类思想的评估方法,综合考虑了各指标之间的相互关系,并对各专家的结果进行聚类分析,最终确定了指标权重。通过对训练数据的计算,验证了该评估方法的有效性。

关键词：网络分析法聚类火箭炮评估

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基于SC-BP的设备故障预警研究

火力与指挥控制 2023年第3期48卷 113-117,123页

作者：王彪贾彦斌李荧兴闫琦薛红平北方自动控制技术研究所太原030006

为实现对火炮系统健康状态监测和故障预警,满足从“故障修”向“状态修”转变的发展需求,采用拟合模型算法,建立设备标准化电流优化BP神经网络预测模型(SC-BP),分析运行数据的内在逻辑和相关性,设计设备正常运行状态下的数据参数库,并... 详细信息

为实现对火炮系统健康状态监测和故障预警,满足从“故障修”向“状态修”转变的发展需求,采用拟合模型算法,建立设备标准化电流优化BP神经网络预测模型(SC-BP),分析运行数据的内在逻辑和相关性,设计设备正常运行状态下的数据参数库,并与实时采集的设备状态数据进行比较,根据拟合优度进行辨识,通过比较设备实时数据与历史正常数据之间的相似关系来判断设备状态,并显示故障关联信息,为工作人员分析故障原因提供了参考,并对算例进行了分析验证。研究结果表明,该故障预警方法能够辨识设备性能异常状况,使维护人员能够在设备故障形成早期发现征兆,提前采取措施以避免设备故障的发生。

关键词：拟合模型预测模型故障预警拟合优度