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基于IPSO的舰载机出动离场规划研究

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1337-1345页

作者：刘玉杰崔凯凯韩维李樾海军航空大学航空基础学院山东烟台264001 海军招收飞行学员工作办公室北京100071 中国人民解放军92942部队北京100161 中国人民解放军92728部队上海200436

针对舰载机机群出动离场效率问题,提出了一种改进的粒子群优化(improved particle swarm optimization, IPSO)算法。首先,基于舰载机的出动离场流程及约束建立了舰载机出动离场数学模型,并根据出动离场问题特点设计了一种连续编码形式... 详细信息

针对舰载机机群出动离场效率问题,提出了一种改进的粒子群优化(improved particle swarm optimization, IPSO)算法。首先,基于舰载机的出动离场流程及约束建立了舰载机出动离场数学模型,并根据出动离场问题特点设计了一种连续编码形式以表示出动规划方案。然后,通过在参数自适应粒子群优化算法的基础上引入基于莱维飞行扰动的模拟退火机制,提出了将IPSO用于对出动离场规划问题进行求解。最后,分别针对8、10、12机的出动离场规划场景进行了仿真验证。仿真结果表明,所提算法较已有的优化算法而言具有更好的寻优能力。

关键词：舰载机出动离场粒子群优化莱维飞行模拟退火

冷锋推进中的大气波导变化及其对AIS传播影响研究

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现代雷达 2024年第4期46卷 76-81页

作者：王望荣察豪田斌李靖郝赫海军工程大学湖北武汉430033 解放军92677部队山东青岛266500 解放军92261部队海南海口570100

冷锋推进中会使得海域内的气温、相对湿度、风速等气象要素分布发生显著改变,导致与气象要素紧密关联的大气波导出现的类型及分布范围随之改变。文中利用大气再分析数据分析了2018年3月中旬某次冷锋过境中不同阶段大气波导的变化过程,... 详细信息

冷锋推进中会使得海域内的气温、相对湿度、风速等气象要素分布发生显著改变,导致与气象要素紧密关联的大气波导出现的类型及分布范围随之改变。文中利用大气再分析数据分析了2018年3月中旬某次冷锋过境中不同阶段大气波导的变化过程,并利用电磁波传播模型研究了冷锋推进过程中大气波导对船舶自动识别系统(AIS)传播的影响,结果表明:冷锋开始和发展阶段,出现的蒸发波导对AIS传播影响较弱;冷锋延伸和结束阶段,出现的多类型大气波导对AIS传播影响较强。因此,为有效监控海域内的船舶状态,应增加对冷锋开始和发展阶段的补充监控措施。

关键词：冷锋大气波导再分析数据通信传播船舶自动识别系统

基于Transformer_LSTM编解码器模型的船舶轨迹异常检测方法

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中国舰船研究 2024年第2期19卷 223-232页

作者：李可欣郭健李冉冲王宇君李宗明缪坤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61221部队北京100000 中国人民解放军32022部队广东广州510000 中国人民解放军31682部队甘肃兰州730000 中国人民解放军陆军特种作战学院广西桂林541000

[目的]为提升船舶轨迹异常检测的精度和效率,解决传统异常检测方法存在的特征表征能力有限、补偿精度不足、容易出现梯度消失、过拟合等问题,提出一种基于Transformer_LSTM编解码器模型的无监督船舶轨迹异常检测方法。[方法]该方法基于... 详细信息

[目的]为提升船舶轨迹异常检测的精度和效率,解决传统异常检测方法存在的特征表征能力有限、补偿精度不足、容易出现梯度消失、过拟合等问题,提出一种基于Transformer_LSTM编解码器模型的无监督船舶轨迹异常检测方法。[方法]该方法基于编码器解码器架构,由Transformer_LSTM模块替代传统神经网络实现轨迹特征提取和轨迹重构;将Transformer嵌入LSTM的递归机制,结合循环单元和注意力机制,利用自注意力和交叉注意力实现对循环单元状态向量的计算,实现对长序列模型的有效构建;通过最小化重构输出和原始输入之间的差异,使模型学习一般轨迹的特征和运动模式,将重构误差大于异常阈值的轨迹判定为异常轨迹。[结果]采用2021年1月的船舶AIS数据进行实验,结果表明,模型在准确率、精确率以及召回率上相较于LOF,DBSCAN,VAE,LSTM等经典模型有着明显提升;F1分数相较于VAE_LSTM模型提升约8.11%。[结论]该方法的异常检测性能在各项指标上显著优于传统算法,可有效、可靠地运用于海上船舶轨迹异常检测。

关键词：异常检测深度学习编码器解码器 Transformer 长短期记忆轨迹重建

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扩谱通信干扰抑制技术研究综述

兵器装备工程学报 2024年第8期45卷 301-308页

作者：张永顺范丹丹运朝青吴翔宇王军中国人民解放军32039部队北京100015

扩谱通信干扰抑制是通信对抗环境下保障通信效能的关键技术,对于提升系统抗干扰能力意义重大。回顾了直接序列扩频(DSSS)通信和跳频(FHSS)通信时域干扰抑制技术和变换域干扰抑制技术研究进展,详细分析了2类干扰抑制技术在应用中面临的... 详细信息

扩谱通信干扰抑制是通信对抗环境下保障通信效能的关键技术,对于提升系统抗干扰能力意义重大。回顾了直接序列扩频(DSSS)通信和跳频(FHSS)通信时域干扰抑制技术和变换域干扰抑制技术研究进展,详细分析了2类干扰抑制技术在应用中面临的挑战和不足。压缩感知(CS)技术为弥补上述方法的不足提供了新的途径,利用CS技术可将扩谱通信干扰抑制研究扩展到压缩域,从干扰检测、干扰参数估计以及干扰抑制等3个方面,系统阐述了新兴的扩谱通信压缩域干扰抑制技术研究的最新进展并展望了未来的研究方向。

关键词：直接序列扩频通信跳频通信压缩感知压缩域干扰抑制干扰参数估计

联合时延-多普勒-角度的无源雷达目标定位凸优化算法

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电子学报 2024年

作者：杨静刘成城黄洁李霞中国人民解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院中国人民解放军78090部队中国人民解放军32738部队

针对分布式多输入多输出雷达中联合时延-多普勒-角度测量的运动目标定位问题，提出了一种基于半正定松弛的凸优化定位算法，改善了测量误差较大时定位误差偏离克拉美罗界的阈值效应.首先，将定位问题表述为最大似然估计问题，通过引入... 详细信息

针对分布式多输入多输出雷达中联合时延-多普勒-角度测量的运动目标定位问题，提出了一种基于半正定松弛的凸优化定位算法，改善了测量误差较大时定位误差偏离克拉美罗界的阈值效应.首先，将定位问题表述为最大似然估计问题，通过引入辅助变量将定位问题转化为带约束的加权最小二乘优化问题，然后使用半正定松弛技术，转化为半正定规划凸问题，并采用内点法对该凸问题求解得到目标位置和速度估计.由于凸优化问题的局部最优解就是全局最优解，本文算法具有良好的全局收敛性.仿真结果表明，与现有算法相比，本文算法的定位误差逼近克拉美罗下界，在大测量误差水平下的定位精度和稳健性优于现有算法.

关键词：分布式MIMO雷达角度时延多普勒频率半正定松弛

油液光谱数据诊断综合传动装置异常磨损定位方法

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1398-1404页

作者：徐峰张倩倩季文龙贾然张鹏郑长松中国人民解放军32184部队北京100072 中国人民解放军32381部队北京100072 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

磨损是影响综合传动装置工作可靠性及使用寿命的重要因素之一,当前相关研究中常用的聚类、主成分分析、加权融合等油液光谱数据分析方法,缺乏对特定元素浓度指标异常磨损情况下随时间增长的考虑。为分析综合传动装置不同零部件的磨损状... 详细信息

磨损是影响综合传动装置工作可靠性及使用寿命的重要因素之一,当前相关研究中常用的聚类、主成分分析、加权融合等油液光谱数据分析方法,缺乏对特定元素浓度指标异常磨损情况下随时间增长的考虑。为分析综合传动装置不同零部件的磨损状态,提出一种基于油液光谱数据的零部件异常磨损定位分析方法。针对综合传动装置异常磨损过程中部分元素在特定阶段会出现快速增长的情况,提出基于时间窗相关距离的聚类方法,分离表征不同零部件磨损状态的元素;提出磨损元素的磨损趋势分级方法,以高磨损趋势元素为聚类中心,使聚类结果具备可解释性;通过分级系数确定零部件磨损元素权重,融合各零部件磨损元素,获取不同零部件磨损状态表征;通过异常磨损界限值识别异常磨损,实现零部件异常磨损定位。以综合传动装置润滑油液光谱数据为例,检测判断该装置异常磨损的零部件及时间段。检测结果表明:Fe、Cu、Pb三种元素的磨损趋势分级系数最高,携带大量磨损信息,能够有效表征装置的磨损状态;基于时间窗相关距离的有中心聚类方法,成功将油液光谱数据分为Fe、Cu、Pb三类,可用于有效表征整体、摩擦片、齿轮组的磨损状态;基于分级系数的加权融合方法可以有效对该装置的异常磨损部位和时间周期进行检测和判断,为后续的故障预防和维护提供技术指导。

关键词：机械磨损油液光谱数据磨损趋势分级异常磨损定位

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飞行员力量训练与评估方法研究

载人航天 2024年第1期30卷 29-36页

作者：徐艳谭清坡杨景慧李宝辉孟男高峰王海霞李毅峰耿喜臣空军军医大学空军特色医学中心北京100142 解放军95809部队医院沧州061000 解放军94565部队蚌埠233000

针对持续高载荷防护、预防颈腰部损伤等问题,制定针对臀腿、腰腹、胸背、肩颈部肌群及呼吸肌力量与力量耐力训练方案及体能评估方案。16名志愿者训练12周,在训练前后分别进行肌肉力量与耐力及模拟空战能力的评估,记录分析G耐量、蹬力耐... 详细信息

针对持续高载荷防护、预防颈腰部损伤等问题,制定针对臀腿、腰腹、胸背、肩颈部肌群及呼吸肌力量与力量耐力训练方案及体能评估方案。16名志愿者训练12周,在训练前后分别进行肌肉力量与耐力及模拟空战能力的评估,记录分析G耐量、蹬力耐量、呼吸耐量以及各项力量测试指标的变化。结果表明:训练后各项力量指标均显著提高(P部8个方向的力量增长了97.57%~245.05%,腰部8个方向的力量增长了125.69%~233.47%;模拟空战能力的各项指标均显著增长(P<0.001),左、右腿最大蹬力分别增长了59.99%、62.49%,蹬力曲线时间延长了5倍,训练后10名志愿者完成了8 G曲线、6名志愿者完成了9 G曲线,最大呼气与吸气压力分别增加了28.94%、32.37%(P<0.05),呼吸肌耐量增加了324.10%。研究结果表明了飞行员力量训练方案和评估方案的有效性及可行性。

关键词：飞行员加速度体能抗荷动作离心机

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多传感器协同区域搜索与目标跟踪的调度方法

北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 850-860页

作者：张昀普付强单甘霖黄燕陆军工程大学石家庄校区石家庄050003 中国人民解放军32316部队乌鲁木齐830001

为解决区域搜索和目标跟踪2种任务协同时对传感器资源的竞争问题,提出了一种多传感器调度方法。针对双任务协同背景,将传感器调度转换为多目标优化问题,以搜索性能和跟踪性能为优化目标建立了目标函数;建立了区域搜索模型,考虑目标的新... 详细信息

为解决区域搜索和目标跟踪2种任务协同时对传感器资源的竞争问题,提出了一种多传感器调度方法。针对双任务协同背景,将传感器调度转换为多目标优化问题,以搜索性能和跟踪性能为优化目标建立了目标函数;建立了区域搜索模型,考虑目标的新生、消亡和转移,将未被发现目标的更新过程建立为非齐次泊松过程,提出以漏警损失量化区域搜索性能;建立了目标跟踪模型,引入后验克拉美罗下界(PCRLB)量化未来时刻的跟踪性能;针对最优调度方案求解,在传统多目标差分进化算法的基础上,引入混沌映射理论和双种群协同方法,提出了混沌映射-多目标协同差分进化算法(CM-MOCDEA)以提高寻优能力。仿真实验验证了所提优化算法能够兼顾收敛性和多样性,具有较强的全局搜索能力;所提方法能够有效分配传感器资源完成区域搜索和目标跟踪任务,从而获得较高的作战收益。

关键词：传感器调度区域搜索目标跟踪多目标优化多目标差分进化算法

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礁海空一体化防空体系航空兵配置模型设计

火力与指挥控制 2024年第6期49卷 141-147页

作者：赵文飞王 滕克难潘玉纯海军航空大学山东烟台264001 解放军91550部队辽宁大连116041 解放军92941部队辽宁葫芦岛125000

为进一步拓展要地防御纵深,构建多批次拦截防御体系,形成纵深梯次拦截、礁海空一体化的综合防御布势。研究了包括预警机、航空兵、水面舰艇、要地防空导弹/火炮等多种防空武器装备在内的一体化防空火力配置优化问题。针对防空火力单元... 详细信息

为进一步拓展要地防御纵深,构建多批次拦截防御体系,形成纵深梯次拦截、礁海空一体化的综合防御布势。研究了包括预警机、航空兵、水面舰艇、要地防空导弹/火炮等多种防空武器装备在内的一体化防空火力配置优化问题。针对防空火力单元之间的配置距离、防御纵深、作战扇面角以及敌来袭方向等因素,建立了礁海空一体化防空体系航空配置模型,并通过算例仿真验证了模型的有效性,对礁海空防空体系中航空兵的配置有一定借鉴意义。

关键词：一体化防空航空兵配置歼击机预警机