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非合作目标测角定位下的布站优化方法与仿真

系统仿真学报 2024年

作者：宁以达王炯琦魏居辉白臻祖何章鸣国防科技大学理学院

在测角体制下的非合作目标跟踪定位中，目标真实位置难以获取，导致几何精度因子等传统布站指标无法指导布站优化。针对这一问题，本文基于测角体制下的角度差分、基线交会角和观目线距离等定位精度影响因素，结合非合作目标定位跟踪中... 详细信息

在测角体制下的非合作目标跟踪定位中，目标真实位置难以获取，导致几何精度因子等传统布站指标无法指导布站优化。针对这一问题，本文基于测角体制下的角度差分、基线交会角和观目线距离等定位精度影响因素，结合非合作目标定位跟踪中“空-空”对抗场景下的实际数据符合性问题，即“弹道段-相遇段”数据符合性与“载机-导弹”数据符合性等多要素，构建了一种新的布站优化评估指标。该指标仅需获取非合作目标运动的方向矢量，脱离了对理论弹道的依赖。结合历史合作弹道，通过自适应遗传算法确定各要素的最优权重，并将其用于非合作目标的定位中，依此获得用于非合作目标定位的较优的布站方案。仿真实验验证了合作目标定位下新指标的有效性，并且分析了非合作目标跟踪定位下新指标相对两类偏置的敏感度，评估了布站优化新指标的适用性。

关键词：测角定位非合作目标布站优化指标构建仿真优化

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基于光注入的高效率任意波形谐波下变频

光学学报 2024年

作者：张鑫陈树文徐向明黎飞宇朱华涛国防科技大学信息通信学院

雷达的分辨率主要取决于探测信号的瞬时带宽，高精度探测和成像需要高频大带宽雷达信号，接收前端则需要对信号下变频处理，从而减小接收端体积、降低信号处理难度，满足小型化、低时延要求。而传统方法很难对其进行有效处理。本文基于... 详细信息

雷达的分辨率主要取决于探测信号的瞬时带宽，高精度探测和成像需要高频大带宽雷达信号，接收前端则需要对信号下变频处理，从而减小接收端体积、降低信号处理难度，满足小型化、低时延要求。而传统方法很难对其进行有效处理。本文基于自振光频梳及边带放大注入锁定效应，实现了对高频任意波形信号的高效率下变频。该方案基于光电振荡的增益开关自振光频梳为下变频提供了高质量、超大带宽的谐波本振信号，从而无需外部信号源。边带放大注入锁定效应为接收信号提供了高增益。40 GHz下变频为426 MHz信号的变频效率为13.034 dB。实验结果表明，周期为0.1μs以上、带宽低于2 GHz的任意波形信号均能实现高效率下变频，并且具有频谱均衡能力，在合适输入功率下，传输带宽可达6 GHz。

关键词：光电子下变频光频梳光注入雷达信号

基于ESWO的敏捷对地观测卫星任务调度算法

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航空学报 2024年第10期45卷 272-285页

作者：李海李勇军刘元皓赵卫虎李信赵尚弘空军工程大学信息与导航学院西安710077 国防科技大学信息通信学院武汉430000

具备灵活姿态机动能力的敏捷对地观测卫星(简称为敏捷卫星)极大地提高了对地观测能力,但大幅增长的可见时间窗口数量和长度给敏捷卫星观测调度问题的求解带来了巨大的挑战,同时敏捷卫星特有的时间依赖转换时间使观测调度问题进一步复杂... 详细信息

具备灵活姿态机动能力的敏捷对地观测卫星(简称为敏捷卫星)极大地提高了对地观测能力,但大幅增长的可见时间窗口数量和长度给敏捷卫星观测调度问题的求解带来了巨大的挑战,同时敏捷卫星特有的时间依赖转换时间使观测调度问题进一步复杂化,因此,敏捷卫星观测调度问题受到了广泛的关注。针对敏捷卫星任务调度问题,以观测收益最大化为目标,建立了考虑时间依赖转换时间特性的混合整数非线性规划数学模型,基于具有大邻域导向搜索能力的演化吱呀轮优化(ESWO)算法框架提出一种启发式敏捷卫星任务调度算法(ESASS)。该算法结合敏捷卫星观测调度问题的特征,设计了ESWO算法的5个核心操作算子即分析器、选择操作、变异操作、优先级排序器和构造器,并且借鉴模拟退火算法的思想设计了一个自适应更新策略来提高算法的求解速度和性能。为了验证ESASS算法的有效性,将该算法与自适应大邻域搜索(ALNS)算法、启发式插入算法和基于遗传算法(GA)的观测调度算法进行仿真比较。仿真实验结果表明,与现有算法相比,提出的ESASS算法用较短的计算运行时间可获得在观测收益和观测任务数量方面性能最好的调度方案,ESASS算法适用于求解具有时间依赖转换时间特性的敏捷卫星观测调度问题。

关键词：敏捷卫星观测调度时间依赖转换时间 ESWO 自适应更新策略

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里德堡原子微波调幅信号解调系统原子汽室高灵敏工作点分析

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光学学报 2024年

作者：喻强饶睿坚吴金云张引发国防科技大学信息通信学院

本文中,我们研究了基于里德堡原子的微波调幅信号解调系统中原子汽室的高灵敏工作点与耦合光、微波、里德堡原子能级参数之间的关系。首先,为了描述在解调微波调幅信号过程中,原子汽室对调幅微波中基带信号的敏感程度,我们定义了原子汽... 详细信息

本文中,我们研究了基于里德堡原子的微波调幅信号解调系统中原子汽室的高灵敏工作点与耦合光、微波、里德堡原子能级参数之间的关系。首先,为了描述在解调微波调幅信号过程中,原子汽室对调幅微波中基带信号的敏感程度,我们定义了原子汽室增益系数,它是原子汽室的透射率对微波电场强度幅值的一阶导数的绝对值,并推导得到了原子汽室增益系数的理论表达式。第二,通过数值仿真和理论分析得到,当里德堡原子能级固定并且频率零失谐条件下,通过调整耦合光和微波载波的电场强度,原子汽室增益系数会出现极大值,此时原子汽室处于高灵敏工作点。第三,在微波处于C波段范围内,原子汽室频率零失谐并且原子主量子数小于70的条件下,通过数值仿真计算得到,C波段微波对应的所有|3>,|4>能级参数和对应的原子汽室增益系数的极值,并且分析了影响原子汽室增益系数的因素;为实现原子汽室处于高灵敏工作点提供理论依据。仿真表明,在微波C波段,当133Cs的|1>,|2>,|3>,|4>能级分别为6S1/2,6P3/2,60D3/2,61P1/2,零失谐条件下,微波频率为4.03012GHz,耦合光和微波载波电场强度分别为3.929343×104V/m和2.144006×10-4V/m时,1cm长的原子汽室增益系数有最大值1688.2m/V。

关键词：里德堡原子调幅信号跃迁偶极矩拉比频率透射率

CAInNet：面向AI加速的通算一体网内计算模型

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计算机学报 2024年

作者：刘忠沛杨翔瑞杨凌高源航吕高锋王宝生苏金树国防科技大学计算机学院

AI时代的到来对当今算力提出了双重挑战，一方面涉及推理，另一方面涉及分布式训练。将一部分分布式应用的计算任务卸载到高速网络的网卡或交换机能够潜在提升分布式应用的性能表现，并发挥网络的关键作用。如在交换机或网卡中卸载参数... 详细信息

AI时代的到来对当今算力提出了双重挑战，一方面涉及推理，另一方面涉及分布式训练。将一部分分布式应用的计算任务卸载到高速网络的网卡或交换机能够潜在提升分布式应用的性能表现，并发挥网络的关键作用。如在交换机或网卡中卸载参数聚合等计算功能能够有效降低模型训练时产生的大量通信开销。基于P4语言的可编程数据平面除了使网络协议定制更加灵活外，还使得网络数据平面能够为分布式应用提供简单的网内计算服务。然而，当前典型的基于P4语言的可编程数据平面架构如协议无关交换架构(PISA)在进行矩阵运算等方面还表现得不够高效。分析该缺陷的关键原因在于：PISA架构中的超长指令字计算引擎在处理大规模并行同构计算任务时效率不高。针对上述问题，提出了一种面向AI加速的通算一体网内计算模型CAInNet。该模型在传统可编程数据平面的基础上，创新性地融合了单指令多数据流(SIMD)与多指令多数据流(MIMD)两种计算模式，使得网络设备不仅能够支持协议无关网络分组处理，还能在分组传输过程中对承载AI推理与训练的数据做网内计算。为了验证CAInNet在网内计算以及网络可编程方面的能力和效果，我们在该模型中使用带内网络遥测实现网络可视化，并部署多层感知机(MLP)模型实现基于AI的报文分类，替代传统的基于TCAM查表的路由方法。实验表明，采用机器学习推理的报文分类方法在包含5K路由表项的场景下，其准确度高达98.3%，同时节省了98.7%的存储空间，有效地解决了路由爆炸问题。与现有方法相比，将机器学习推理部署在CAInNet中不增加可编程数据平面的处理延迟，且仅消耗适量计算资源。

关键词： AI硬件加速通算一体网内计算可编程网络报文分类深度神经网络

高空强爆炸X射线辐照铝靶板动响应的数值模拟

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爆炸与冲击 2024年

作者：余润洲张昆汤文辉国防科技大学理学院

高空强爆炸所产生的X射线辐照至导弹壳体结构时产生的汽化反冲冲量（BOI）及热激波，能够引起目标的动响应破坏。现有的Whitener、BBAY和MBBAY理论模型仅能给出一维近似BOI值，无法处理复杂三维情况并给出对应的热激波峰值压力p，因此... 详细信息

高空强爆炸所产生的X射线辐照至导弹壳体结构时产生的汽化反冲冲量（BOI）及热激波，能够引起目标的动响应破坏。现有的Whitener、BBAY和MBBAY理论模型仅能给出一维近似BOI值，无法处理复杂三维情况并给出对应的热激波峰值压力p，因此该问题研究非常依赖数值计算。利用X射线热激波数值计算程序TSHOCK3D对矩形铝靶板在0.1keV～3keV范围的普朗克黑体谱温度，0.22×108J/cm2～0.4×108J/cm2辐射能通量的工况下的汽化反冲冲量和峰值压力开展计算，并与理论模型作对比分析。结果表明，TSHOCK3D程序可以有效可靠地给出结果，正辐照靶板中心处近似一维工况下的BOI与Whitener、BBAY和MBBAY三个理论模型基本相符。通过单变量分析可得，靶板中BOI和峰值压力p，均与入射能通量近似呈线关系；而对于不同的黑体谱温度，BOI与峰值压力则在1.5keV～2keV处存在极大值。该结论对研究高空强爆炸X射线谱以达到最优毁伤效应有很大价值。

关键词： X射线汽化反冲冲量热激波数值模拟

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通用人工智能时代关于语言研究的思考

语言文字应用 2024年第3期 119-131页

作者：毕玉德闫丹辉复旦大学国防科技大学

本文综述了不同学科研究人员对以Chat GPT为代表的大语言模型的认识，认为虽然大语言模型展现出了令人印象深刻的语言能力，但是本质上仍然属于语言模型的范畴，只能在大规模数据基础上对人类的语言行为进行模仿，并没有真正地理解自然... 详细信息

本文综述了不同学科研究人员对以Chat GPT为代表的大语言模型的认识，认为虽然大语言模型展现出了令人印象深刻的语言能力，但是本质上仍然属于语言模型的范畴，只能在大规模数据基础上对人类的语言行为进行模仿，并没有真正地理解自然语言。本文探讨如何认识大语言模型的语言能力、人工智能时代语言学研究的任务和意义等问题，认为通用人工智能时代的语言学研究应采取不同研究范式互相促进的思路，进一步推动对人类语言本质的认识。

关键词：大语言模型人工智能语言研究研究意义研究范式

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基于思维链的软件漏洞自动修复技术研究

软件学报 2024年

作者：林博王尚文毛晓光国防科技大学计算机学院

随着软件漏洞的类型、数量和复杂性日渐增长,研究人员提出了诸多自动化的手段来帮助开发人员发现、检测和定位漏洞,但研究人员仍需花费大量精力对漏洞进行修复.近年来,一些研究者开始关注软件漏洞自动修复技术,然而当前的先进技术仅仅... 详细信息

随着软件漏洞的类型、数量和复杂性日渐增长,研究人员提出了诸多自动化的手段来帮助开发人员发现、检测和定位漏洞,但研究人员仍需花费大量精力对漏洞进行修复.近年来,一些研究者开始关注软件漏洞自动修复技术,然而当前的先进技术仅仅将软件漏洞修复规约为通用的文本生成问题,没有对缺陷修复位置进行定位,导致修复程序的生成空间较大,使得生成的修复程序质量较低,将其提供给开发人员反而影响漏洞修复的效率和效果.针对上述问题,本文提出了一种基于思维链的通用类型漏洞修复方法 CotRepair,利用思维链技术,模型首先对产生漏洞概率较高的位置进行预测,而后依托预测结果,更加准确地生成修复程序.实验结果表明本文提出的方法在评价生成修复程序的各项指标上均显著优于基线方法,从多个维度验证了所提方法的有效性.

关键词：软件漏洞缺陷自动修复深度学习

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新型543nm波长激光陀螺

中国激光 2024年

作者：樊振方张斌吴素勇赵洪常穆秋晔金洋罗晖谭中奇国防科技大学前沿交叉学科学院国防科技大学南湖之光实验室

目前激光陀螺的精度已经接近量子极限，改变陀螺的波长能够探索量子噪声的作用机理，为进一步压缩量子噪声指明方向。论文选定543nm谱线作为工作波长，设计了新型激光陀螺。针对该谱线增益较弱的问题重新设计了谐振腔和反射膜片，实现了... 详细信息

目前激光陀螺的精度已经接近量子极限，改变陀螺的波长能够探索量子噪声的作用机理，为进一步压缩量子噪声指明方向。论文选定543nm谱线作为工作波长，设计了新型激光陀螺。针对该谱线增益较弱的问题重新设计了谐振腔和反射膜片，实现了543nm波长的顺利起振，并试验研究了气压气比对输出光强的影响。合光后顺利观测到了Sagnac效应，并实现了4.5e-5°/h1/2的角度随机游走精度。

关键词：激光陀螺量子噪声 543nm 腔损