多目标优化算法在舰船天线布局中的应用

针对现有的单目标优化算法在天线优化布局应用中的不足,提出一种基于多目标粒子群优化(MultiObjective Particle Swarm Optimization,MOPSO)算法的天线优化布局方法。将该算法与数值计算方法相结合,建立多目标、多变量协调控制的复杂平台上的天线优化布局数学模型。在此基础上,使用FEKO软件建立某型战舰的仿真分析模型,具体分析舰载短波通信天线的优化布局过程。     

一种分析线天线互耦的新方法

天线之间的耦合影响是短波通信台站建设中必须考虑的一个重要因素，采用SuperNEC（Super Numerical Electmmagnetics Code）线数值计算软件与微波网络理论相结合的方法分析了短波线天线之问的耦合影响。该方法先将多天线系统等效为微波网络，然后通过SuperNEC仿真软件得出天线分布电流并计算出等效网络的导纳矩阵Y，利用该导纳矩阵Y就可得到天线之间的耦合度。分析证明该方法理论正确。并且对多天线的安装布局有重要的指导作用。     

基于FEKO的舰载多天线耦合计算分析

针对电大复杂舰船环境下多天线间耦合计算的实际问题,采用FEKO软件在船体平台上对舰载天线进行建模与仿真,分别应用MOM、MLFMM等混合算法计算天线S参数;并通过共轭匹配阻抗的方法来预测最坏情况下的天线间耦合情况.     

基于天牛须算法的机械产品加工过程物料优化调度

文章利用天牛须优化算法解决机械产品加工过程的物料配送与调度问题。在分析机械产品加工过程物料调度问题耦合关系的基础上，建立这一过程的数学模型，然后，确定优化目标并设计了适应度函数，构建用于求解的天牛须优化算法；选择某智能制造中心加工某型货车制动盘浇铸的实例，进行物料调度优化方案比选仿真，并与传统的粒子群优化算法进行对比，从而证明天牛须优化算法的可行性与高效性。     

遗传算法在天线布置中的应用

提出通过遗传算法变换天线位置的坐标,来实现天线布置的优化.该算法可产生大量截然不同的高性能设计方案,保证了天线布置的多样性,为天线布置提供了一种较好的分析方法.     

浅析非均匀采样的目标跟踪

船用导航雷达天线非均匀采样对目标跟踪滤波器性能将产生影响。本文通过天线平均角速度动态系统的建模，提出了一种简洁的平均采样间隔时间估计方法。通过仿真体现了该算法在减小随机非均匀采样对跟踪滤波性能影响方面的有效性。     

基于分阶段粒子群优化算法的船舶横向运动水动力参数辨识

提出了一种基于分阶段粒子群优化算法的船舶横向运动参数辨识问题。针对船舶横向水动力参数多、参数之间耦合度高的特点,提出了一种计算参数敏感性系数的方法,并依据敏感性系数对参数进行了分类,采用分阶段粒子群优化算法对参数进行辨识。对船舶横向运动参数辨识问题的求解结果表明,该算法能够快速地辨识出满足精度要求的船舶横向运动参数,验证了算法的有效性。     

土坡最危险圆弧滑动面的优化算法

建议了一种确定土坡稳定性验算中最危险圆弧滑动面的优化算法,并编写了相应的计算软件,可自动搜寻最危险圆弧滑动面,给出滑动圆弧的圆心坐标、半径和抗力系数等.实例计算表明该方法是十分方便和有效的.     

基于粒子群算法的高斯过程建模对双脊喇叭天线优化设计

目前喇叭天线的优化设计主要采用优化算法与电磁仿真软件HFSS相结合的方案,但使用HFSS进行大量的精确电磁仿真花费时间较长且对硬件要求较高.为了解决这个问题,提出一种在优化过程中利用高斯过程模型替代全波电磁仿真软件的方法,并应用粒子群算法进行了优化设计,这种方案可以有效减少优化设计所需的时间.利用该方法对双脊喇叭天线进行了优化设计,在大幅减少优化时间同时能够满足设计指标,证明该方法的有效性.目前国内尚没有使用高斯过程模型代替HFSS仿真作为粒子群算法适应度函数进行天线优化设计的研究,这表明了该方法的创新性.     

一种用于超带宽无线通信系统的天线设计实现

文章提出了一种用于超带宽无线通信系统的天线结构,即在介质基片的接地板上开圆环缝隙,采用微带线耦合馈电方法设计,并通过仿真分析和加工实测,证实该天线性能满足超带宽无线通信系统对天线的要求。     

某舰改装对海导弹系统的EMC考虑

本文就某舰改装对海导弹系统,需增装数传天线、模拟天线和GPS天线三根,而产生的新的EMC/EMI问题在理论和实验两方面进行了研究。着重地分析了新装设备与原舰载设备之间的谐波干扰和互调干扰,提出了合理的干扰控制措施,确定了上述三根天线的安装位置。     

矩量法分析共场线天线之间的耦合

天线之间的耦合影响是短波通信台站建设中必须考虑的一个重要因素,采用矩量法与微波网络理论相结合分析常用短波双极天线之间的耦合。先将多天线系统等效为微波网络,然后通过矩量法分析天线分布电流并计算出等效网络的导纳矩阵Y,利用该导纳矩阵Y就可得到天线之间的耦合度。分析证明该方法理论正确,并且对多天线的安装布局有重要的指导作用。     

基于响应面法的螺旋桨多目标优化

为了探究影响螺旋桨水动力性能的因素，基于FLUENT软件和CFD滑移网格技术对标准桨DTMB 4119进行模拟，验证该方法的可靠性；应用该方法对不同螺距比、盘面比和纵倾角的Wageningen B型螺旋桨进行数值模拟，得到这3个因素对螺旋桨推力系数、扭矩系数和效率的影响规律；基于Box-Behnken方法设计三因素三水平试验组，采用响应面法建立三因素与目标函数的优化数学模型，得到三因素对螺旋桨水动力性能的耦合影响。结果表明，影响推力系数和扭矩系数的因素按影响大小排序为螺距比>盘面比>纵倾角。同时，在现有电机功率限制条件下，优化得到产生最大推力的螺旋桨参数。     

自动船用天线匹配调节器设计关键技术

根据船用自动天线匹配调节器的功能要求,提出了国产化自动天线匹配调节器硬件设计方案。采用了测载波半周期计数值、求4次平均值计算误差累加和、快速的匹配算法、合理设定分频系数和存储容量等方法,解决了提高测频精确性、Π型电容电感匹配网络的自动调整算法、提高自动调整速度、网络参数存储等关键技术。该技术已被运用到国产自动天线匹配调节器产品中,其实际匹配效果、调整时间等性能指标均不低于同类进口机型。     

基于船型与区域等级的舰船轴频电场计算

在利用等效点电荷对舰船轴频电场换算时，存在着因等效源位置不够合理而造成误差较大的问题。通过目标船的船型系数与尺度比来确定等效源在各个方向上的布置位置和间距，并根据结构布置特点对目标船的各部分进行分区和分级，确定区域等级权值。有针对性地在各区域内调整等效源布置，提出基于船型与区域等级的等效源位置确定方法，并引入粒子群算法对计算模型进行优化。利用模型实验对所述方法的有效性进行检验，结果表明，基于船型与区域等级的等效源位置确定方法能够较精确地实现对轴频电场信号包络的模拟计算，经粒子群算法优化后误差进一步下降，为轴频电场的预测与仿真计算提供了新的途径。     

复杂平台下相控阵天线近场快速求解算法研究实现

提出基于高频算法的求解相控阵天线近场的快速求解方案。建立相控阵天线子阵列模型,成功应用有源单元法获取单个阵元在考虑耦合情况下的方向图特性数据。给出镜像源法在多三角面片上的射线寻径的实现方法,并成功获取了射线路径。提出基于面片的实时空间区域二分算法的射线寻径加速方法,加速射线寻径过程,提升了程序计算效能,能够快速获取较精确的相控阵天线近场。     

复杂平台下相控阵天线近场快速求解算法研究实现

提出基于高频算法的求解相控阵天线近场的快速求解方案。建立相控阵天线子阵列模型,成功应用有源单元法获取单个阵元在考虑耦合情况下的方向图特性数据。给出镜像源法在多三角面片上的射线寻径的实现方法,并成功获取了射线路径。提出基于面片的实时空间区域二分算法的射线寻径加速方法,加速射线寻径过程,提升了程序计算效能,能够快速获取较精确的相控阵天线近场。     

一种新型水下自主航行器无线充电系统耦合器

耦合器是水下自主航行器无线充电系统的关键部件之一,耦合系数和互感是耦合器的核心指标,提高耦合系数和互感的大小及稳定性,以增强耦合器传能水平和抗偏移性能是耦合器设计的关键。本文在分析ε形和环形磁耦合装置基础上,提出了一种优化后的无线充电系统耦合器结构。该型耦合器发射侧采用双D发射线圈,接收侧采用疏松线圈绕制的Π型磁芯,与现有结构相比,该结构通过减小气隙、增大导磁面积,提高了耦合能力,仿真结果表明,在轴向偏移±30 mm下耦合系数变化量约为0.13,在角度偏移±10°度下耦合系数变化量约为0.1,证明该型耦合器具有较高的抗偏移性能。     

舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法

常规的阵列天线控制方法通常难以与短波信号定位技术相结合,导致阵列天线抗干扰能力较差,因此设计了一种舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法。研究短波信号自适应定位方法,基于该自适应定位方法建立阵列天线解析表达式,将短波信号定位技术应用于阵列天线自适应抗干扰控制方法中,实现舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法的优化。根据实验结果可知:该方法在受到干扰后得到的信噪比在扫描角度相同时均大于2种常规方法,其平均信噪比较2种常规方法大约1.62 dB和2.21 dB,可知该短波信号自适应抗干扰能力优于常规方法,实现了阵列天线控制方法的优化。     

野草算法优化提取广义切比雪夫滤波器耦合矩阵

介绍了野草算法优化提取广义切比雪夫滤波器耦合矩阵的方法。首先用野草算法控制耦合矩阵相似变换时的旋转角度,通过对目标函数的优化归零,实现对耦合矩阵任意位置元素的消零。接着给出广义切比雪夫滤波器的几种拓扑结构,设置传输零点在任意有限远处,并通过对其耦合矩阵的提取,计算耦合矩阵对应于归一化原型的幅频响应,验证了这种方法的可行性。最后以优化提取的耦合矩阵为基础设计了微带滤波器,测试结果与设计指标相吻合。