面向目标跟踪的传感器调度方法

针对传感器网络对目标的跟踪问题,提出一种传感器优化调度方法。该方法以传感器使用成本和允许激活的最大传感器数量为约束条件,把最小化目标位置误差作为优化目标,运用二进制凸规划技术对优化调度问题进行建模,采取逼近算法迭代求解规划模型。蒙特卡罗实验表明,对于节点数目小于70的传感器网络,优化调度方案可以获得高精度的目标跟踪结果。     

基于ANSYS的双凸极电机电磁场仿真

用常规方法对双凸极电机空载电磁场进行了计算,提出了双凸极电机电磁场有限元分析方法,应用有限元软件ANSYS对电机的静态电磁场进行了仿真计算。结果表明采用有限元方法仿真的结果和同实际情况基本相符。     

一种新的炮兵装备维修资源优化配置模型

文章从炮兵装备维修系统的投入产出效率出发,针对文献[4]中资源配置模型的缺点,提出采用锥结构的资源配置双目标DEA模型,并证明了双目标DEA在提高效率方面优于单目标DEA模型的性质,建立了炮兵装备维修资源优化配置模型,最后,通过对一个算例的具体分析表明,利用文中引入的锥结构双目标DEA模型可以对装备维修资源进行统筹安排和合理配置。     

船舶结构多目标模糊优化的对称解法

本文基于模糊集理论，提出了结构多目标模糊规划的对称解法。定义了多目标模糊规划的模糊有效解和模糊弱有效解。给出了几个实用的求解模型，船舶结构设计的实例表明这些方法是可行和实用的。     

航道网规划方案优选模型

结合航道网特点和航道网规划目的,总结出航道网规划的目标体系,并在此基础上引入理想方案,利用聚类分析方法,建立航道网规划方案优选模型.该优选模型理解方便、使用简单,为航道网规划和优化提供科学、简便的方法.     

基于"费用、进度、质量"三维目标要素集成定量模型分析

建设项目目标要素系统集成是集成管理的核心.一般而言,费用、进度与质量是建设项目基本的三大目标,形成为集成管理基本的目标要素系统.然而,传统的建设项目管理方法强调一个目标要素的实现,实施"一维"要素的控制方法或"二维"要素的关系分析,事实上,这并不是"项目的最佳利益".本文运用系统工程原理,探索了基于"费用、进度、质量"三大目标要素的三维集成问题,分析了"费用、进度、质量"多目标集成的线形规划与目标规划的定量模型.建立了"费用、进度、质量"三大目标三维集成的模型与方法.     

海流随机干扰下水下目标追踪航行器轨迹实时规划研究

目前提出的水下目标追踪航行器轨迹规划方法,抗干扰能力差,导致规划结果实时性较差。为解决该问题,提出海流随机干扰下水下目标追踪航行器轨迹实时规划方法。确定水下航行器轨迹控制理论,构建控制模型。设置定位矩阵,分析定位精度,同时研究位置、纵向速度、旋转角速度以及横向速度,并设置实时规划方案。实验结果表明,给出的海流随机干扰下水下目标追踪航行器轨迹实时规划方法能够有效提高抗干扰能力,增强规划结果的实时性。     

基于舵桨组合模型的动力定位推力分配优化策略

以多用途拖轮船为对象,针对舵桨组合模型在动力定位推力分配中的影响,研究一种舵桨组合推力可行域的凸化处理方法,将舵桨组合等效为在相同位置上两个互相独立且可行域为凸集的推进装置,从而实现其非凸推力可行域的凸化处理;并根据舵桨组合装置的特征,结合增广拉格朗日算法建立目标函数和约束条件,实现动力定位推力分配优化.对不操舵和操舵两种情况下的推力分配优化进行了实例分析,仿真结果表明:舵桨组合推力可行域的凸化处理是可行的,而且能有效地节约能耗,提高多用途拖轮船的机动性和动力定位能力.     

考虑罐式集装箱无损维持时长的危险品运输-库存优化研究

危险品运输需求的增长和多式联运的发展,给危险品集装箱多式联运提出了新课题。本文考虑危险品罐式集装箱无损维持时长在运输及仓储过程中的动态变化,在多式联运网络中构建了以物流总成本和配送中心罐箱保有量最低的双目标规划模型,设计改进NSGA2算法对模型进行求解,并结合算例验证模型和算法的合理有效性。结果表明:目标具有较好的收敛性,对于解决以罐式集装箱为载体的危险品运输-库存优化问题具有指导作用。     

基于改进NSGA-Ⅲ的船舶路径规划方法

针对船舶路径规划过程中存在多个目标的问题,将船舶路径规划转化为多目标优化问题,提出一种基于改进NSGA-Ⅲ的船舶路径规划方法。研究建立以船舶航路安全性、平滑度及航程为优化目标的数学模型,并设计改进NSGA-Ⅲ求解模型。在种群初始化过程中,引入一种基于有向无环图的种群初始化方法。在种群进化过程中,引入安全算子、平滑算子、最短路径算子及快速修复算子以提高算法收敛速度。试验结果表明,基于改进NSGA-Ⅲ的船舶路径规划方法提高了规划效率,能够得到较好的规划结果。     

凸台对多载荷AUV载荷段阻力的影响

为了研究凸台对多载荷AUV载荷段的阻力影响,基于SST k-ω湍流模型,分别对原始模型和带凸台结构模型进行了流场的数值计算.通过分析凸台截面形状及尺寸对流场的影响,研究了凸台减阻机理.结果表明,尾部凸台的出现能够避免过早的发生流体分离,降低模型尾部形成的尾涡强度和尺度,从而减小模型的压差阻力,达到减阻效果.并且,圆柱形凸台的减阻效果并不是随着尾部凸台的直径和长度增加而单调增加,而是有一个较合适的直径及长度进行匹配,从而达到最佳的减阻效果;半球形凸台对模型减阻效果很好,但在一定范围内减阻效果不随直径的增加而增强;组合型凸台的减阻效果比单纯圆柱形凸台和半球形凸台都要好,减阻量可以达到50％以上.     

限制区域水面无人艇路径规划与跟踪控制研究

路径规划与跟踪控制是水面无人艇自主航行的关键技术.首先,采用概率地图法(PRM)对水面无人艇的路径规划进行了研究,详细介绍了概率地图法的原理以及算法实现流程,针对传统方法在工程实际中存在的问题,结合无人艇操纵性能约束提出了简单有效的改进方法,进行了算例验证;其次,以PRM规划路径为目标对象,开展了欠驱动无人艇路径跟踪控制技术研究,对操舵响应非线性模型进行线性化处理,考虑舵角饱和约束限制,设计了模型预测控制器,舵角的执行指令可以通过二次规划算法求解;最后,进行了限制区域水面无人艇路径规划和跟踪控制的联合仿真验证.研究结果表明:概率地图法可以成功地应用于限制区域无人艇路径规划,方法可实现性好、效率高;规划所得的路径由一系列直线段组成,有利于路径跟踪控制;通过模型预测控制可以快速平稳地实现欠驱动无人艇对目标路径的跟踪控制.     

敷设声学覆盖层的标准潜艇低频目标强度分析

敷设声学覆盖层可以吸收入射声波并降低辐射噪声,是声隐身的常用手段。采用耦合有限元方法分析敷设声学覆盖层的标准潜艇收发合置低频目标强度,包括单壳体模型和双壳体模型。首先,建立声-壳-结构耦合有限元模型,并验证了模型的准确性。其次,分析了单壳体标准潜艇的目标强度,结果表明敷设声学覆盖层可以改变目标强度曲线的起伏特性,在某些频率点或入射角度,敷设声学覆盖层时的目标强度甚至比未敷设时更大。此外统计表明,敷设声学覆盖层可以略微降低平均目标强度。最后,分析了双壳体标准潜艇的目标强度,结果表明外壳敷设声学覆盖层可以改变目标强度曲线的起伏特性并且略微降低平均目标强度,而在此基础上再增加内壳声学覆盖层则几乎没有效果。     

复杂水网中船舶航行路径多目标规划模型

在深入研究船舶交通流理论的基础上,结合内河复杂水网独有的特性,构建复杂水网条件下的船舶航行路径多目标规划模型;运用层次分析法获取多目标规划模型各子目标的权重;利用线性加权法和Floyd算法求解得到综合最优航行路径。该模型不仅综合考虑了影响航行路径选择的各种因素,而且对其进行了合理的量化,并通过算例证明了模型的合理性和有效性。     

改进的多目标优化算法及其在船舶设计中的应用

对多目标优化问题的固定加权和方法加以改进,采用随机权系数方法将多目标优化问题转换成为单目标优化问题,利用序列二次规划方法获得问题的最优解。由于权系数的随机性,多次运行能够得到多目标优化问题的Pareto优化解和Pareto前沿。和固定权系数相比,这种方法能够找到非凸均衡面上所有的Pareto最优解。采用TOPSIS法进行多属性决策(MADM)研究,对Pareto最优解给出排序。针对船舶概念设计阶段主尺度确定过程的多目标优化问题,给出了一艘散装货船两个优化目标的数值算例。计算结果表明,随机加权和方法可以求出多目标Pareto最优解集,和先验加权方法相比,随机加权方法能为设计者提供更多的选择;和遗传算法相比,现在的方法简便且精度良好。     

梯度DPSO算法在舰船电力通信网络规划中的应用

为了降低舰船电力通信网络的故障率和网损量,将梯度DPSO算法应用到舰船电力通信网络规划方法中,实现对网络规划方法的优化。根据舰船电力通信网络的运行特点,搭建对应的规划模型,并确定模型的目标函数与约束条件。在该模型下应用梯度DPSO算法实现对模型的离散化处理,通过分配网络资源,分别从网络的传输网与业务网2个方面,实现对电力通信网络的规划。为了验证梯度DPSO算法的应用性能设计实验并得出结论:通过梯度DPSO算法的应用网络规划结果的故障率降低了62.5%,同时网损量减少了17.8%。     

舰艇编队协同防空武器优化分配算法

为提高舰艇编队协同防空武器的使用效率,基于最短时间内毁伤最多目标的原则,建立了武器优化分配的0-1规划模型,并给出了遗传算法求解该模型的具体步骤.计算表明,0-1规划模型及遗传算法具有适应性强、收敛速度快等优点.算法为解决舰艇编队较大规模武器优化分配问题提供了一种有效的方法.     

基于动态油耗模型的节能航迹规划

针对某案例船的实时能耗数据库，从航迹角度分析了能耗特性并设计了一种节能航迹规划方法。首先，采用栅格法构建了海域模型，根据环境参数与船舶性能参数对船舶油耗的影响，拟合了船舶油耗模型，并植入到海域栅格模型中；进而采用里程蚁和能耗蚁协同规划机制，设计了一种双蚁群算法，提升了算法对格栅属性的动态适应性；最后，基于案例船能耗数据库执行了动态节能航迹规划算法，迭代过程和路径节能效果表明：该算法拥有高效的寻优能力并且收敛速度较快，能为船舶实时节能航迹规划技术提供解决方案。     

无人机辅助通信的联合功率分配和轨迹规划研究

为了提高系统传输性能和频谱利用效率,基于设备对设备直连通信系统的无人机辅助通信系统频谱共享规划,将无人机作为中继为远距离设备进行信息传输,提出了一种基于块坐标下降法的功率分配和轨迹优化算法,采用双凸差分规划研究固定无人机轨迹下的功率优化问题,提出了两步轨迹优化方法解决固定功率下的轨迹优化问题.该算法在满足信息因果约束,系统传输功率约束和无人机和地面点对点共存通信的约束下,最大化接收方的吞吐量.仿真结果表明：该算法在多种情况下均能具备有效性且能够有效优化接收方的吞吐量.     

双基阵纯方位被动定位跟踪方法

研究了双基阵纯方位目标运动分析的原理和方法,给出了卡尔曼滤波算法的模型。针对目标跟踪和滤波中容易出现的跟错目标和滤波发散问题,提出将进行方位数据时空关联、采取航迹状态转移和距离回归门限相结合的方法实现对单、双目标的跟踪定位。仿真实验表明,应用该方法可以快速、稳定地完成目标运动要素的估计,可以较好地应用于工程实现。