战场抢修多目标多分队调度优化研究

基于多目标的战场抢修分队调度优化问题一直以来是装备指挥管理部门关注的问题之一.通过约束转换,确立了采用遗传算法进行多目标优化调度的模型,并详细地说明了遗传操作方法的设计,实例验证了遗传算法在多目标多分队调度问题处理过程中的有效性.     

遗传算法在相控阵雷达波束驻留任务自适应调度中的研究

相控阵雷达在雷达体系的发展史上具有重要地位,其波束指向灵活,对空间和时间的分配可以控制,可以很好地完成搜索和多目标跟踪等任务。本文针对相控阵雷达波束驻留任务的调度问题,提出了自适应遗传算法这种解决方案。通过对雷达约束模型进行分析,设计相应的求解方法。主要运用遗传算法进行求解,包括编码方式、适应度函数、遗传操作等步骤。考虑到进化变异和进化适应的影响,提出变异概率和自适应交叉概率。     

基于遗传蝙蝠算法的任务约束船推力分配优化

针对带有任务约束且装配有多个推进器的动力定位船推力分配优化问题,提出一种全新的遗传-蝙蝠优化算法。该算法在遗传算法的基础上将种群分为两部分,一部分为保留的种群精英个体与蝙蝠算法有机结合进行优化;另一部分采用融入自适应策略的遗传算法进行优化。将该算法与所设计的带有任务约束的多维非线性推力分配目标优化函数相结合,通过仿真验证了所提出的算法可有效地解决在任务约束下的动力定位船多推进器的推力分配优化问题,在同一控制器作用下,通过与其他算法对比,该算法可获得更高的动力定位精度与更少的能量消耗,且推进器方位角变化波动小,稳定性强。可见,该算法可以有效解决带有约束的这一类多维非线性规划问题。     

云环境下舰船周期性任务容错调度算法研究

舰船周期性任务的容错调度对保证船舶安全航行,避免发生碰撞事故具有重要作用,因此针对舰船周期性任务容错调度问题进行研究,在求解环节对传统容错调度算法进行改进优化,以期提高可靠性和实时性。任务容错调度算法设计需要经历2个阶段:第一阶段,构建舰船周期性任务容错调度模型;第二阶段,将遗传算法与蚁群算法相结合,完成模型2次求解,先使用遗传算法,得到初步容错调度可行方案,后使用蚁群算法,完成模型精确求解,有效实现舰船周期性任务的容错调度。结果表明:与单一遗传算法与蚁群算法相比,本算法可靠性降低幅度低(1.89%),说明可靠性更好;100个任务的完成所需时间最少,仅花费11.5 s,证明其实时性更佳。     

基于最优Pareto集的船舶出坞拖轮配置优化

本文采用多目标遗传算法求解船舶出坞拖轮配置优化模型的近似Pareto最优解集，针对遗传算法只能优化单目标、无约束问题，通过引入罚函数除去了船舶出坞中多变量非线性有约束问题的约束限制。本文利用加权和方法处理船舶出坞拖轮装置多目标优化问题，并按专家决策方法确定各目标函数的权系数。拖轮配置优化结果表明了多目标遗传算法的有效性，并为船坞主管进行船舶出坞拖轮配置决策提供了充分的依据。     

基于遗传算法的舰船发电系统电路优化研究

传统舰船发电系统电路存在发电调度参数控制误差较大,电能控制响应时间过长的问题。针对问题电路,提出遗传算法的舰船发电系统电路优化研究。首先,对电力系统电路约束控制参量进行分析计算,根据计算参量对发电系统电路进行电力负荷的控制空间重组,通过遗传算法对重组空间电路进行控制目标函数计算,完成对电力系统电路控制目标的精准度优化。最后,通过仿真实验对提出优化效果进行可行性验证。     

集装箱港口装船作业模式下场桥和内集卡跨箱区联合调度优化

为了进一步缩短集装箱船舶在港靠泊时间,基于场桥作业区域划分思想,综合考虑场桥分配均衡、场桥任务量均衡和集装箱任务顺序等实际约束,以装船任务总完成时间最短为目标,构建场桥和内集卡跨箱区协同调度方法,并设计包含带改进操作的遗传算法进行求解。对比实证分析表明,在装船任务一定的情况下,所提出的调度算法能够进一步缩短场桥和内集卡的作业时间,提升场桥和内集卡调度效率,从而缩短集装箱船舶在港靠泊时间。     

时间和备件约束条件下的舰艇战场抢修决策

战场抢修是保持和恢复部队战斗力的重要因素,所以合理地组织战场抢修十分重要。文章通过对舰艇基本项目的分析,确定了战场修理的内容,运用假设检验和整数规划的知识进行合理抢修决策,使得在备件和时间约束的条件下修理后舰艇的战斗力达到最强。     

基于遗传算法的建筑结构优化设计方法研究

针对传统遗传算法存在容易过早收敛、寻优效率较低、精度不高等缺点,从适应度值函数标定和群体多样化两方面对传统遗传算法进行了改进,避免了传统遗传算法过早陷入局部最优解,拓宽了寻优空间;将改进的遗传算法应用于建筑结构优化设计中,通过建立以质量最小为目标的优化数学模型,解决具有应力约束和截面尺寸约束的离散变量结构优化问题,并对改进型遗传算法进行优化设计结果比较;结果表明,改进型遗传算法演化代数低于标准遗传算法,收敛性能明显更佳,提高了遗传算法在结构优化应用方面的计算速度和优化效果.     

基于伪并行改进遗传算法的限位器参数优化

冲击隔离系统限位器参数的优化问题是一个有约束的非线性优化问题，也是一种最困难的优化问题。利用伪并行遗传算法的思想，同时对基本遗传算法进行改造，提出了一种伪并行改进遗传算法（PPIGA），并将其用于冲击隔离系统限位器参数的优化，在优化过程中采用了增量模态叠加法计算冲击响应。作为算例，建立了与试验模型一致的浮筏隔振系统的限位器参数多目标优化模型。计算结果表明，通过优化得到的限位器优化参数能够满足约束条件并实现多目标优化。将增量模态叠加法和伪并行改进遗传算法相结合，解决了冲击隔离系统限位器参数的优化问题，这对于冲击隔离系统的优化设计具有重要的实际意义。     

黄浦江航道维护中的长航道乘潮水位计算

黄浦江为感潮河段长航道,与其他类似航道相比,黄浦江还存在港区集中、船舶进口时间不一且并非在最优乘潮时间之后即靠泊码头的特点。针对上述问题,对进港时间与乘潮历时的相关关系进行研究,采用多站水位联合计算的方式,提出以进口时间作为限制条件,根据具体进口时间(潮时)推算航行到各航段所对应时间(潮时),并结合单站涨落潮时间与船舶过站时间的数学关系,进而计算需乘潮历时和可能乘到的潮位的方法。通过该方法的计算,在进口时间受限的情况下,可得到船舶靠泊各个港区所需的最佳乘潮时间和对应的乘潮水位,并以此分别确定航道各段的维护高程,合理利用有限资源,减少工程投资。     

非线性双曲线固结方程的精细积分解法

为解决传统有限差分法在求解固结方程时关于时间步长选取对解的稳定性和收敛性影响问题,针对固结系数不为常数的一维非线性双曲线固结方程求解,提出一种采用精细积分法进行时间离散的数值解法。详细推导该方法的具体求解过程,并结合工程实例,将精细积分解法与传统有限差分解法进行对比。结果表明,精细积分解法不受时间步长取值大小的限制,具有良好的计算精度和数值稳定性。     

有限空间装配体选择性拆卸研究

在分析现有聚类拆卸方法的基础上,针对有限空间选择性拆卸的特点提出选择性拆卸中最小聚类零件集概念,并将无向图(产品结构网络图)和有向图(拆卸稳定图)相结合,给出求解有限空间中进行选择性拆卸时最小聚类零件集的算法,同时给出了有限空间寻找最优拆卸序列的方法。利用该算法对减速齿轮箱的选择性拆卸进行计算,结果表明,利用该算法得出的最小拆卸零件集进行聚类可以提高聚类计算效率。     

浅海水声信道MIMO通信（英文）

Underwater acoustic channels pose a great difficulty for the development of high speed communication due to highly limited band-width as well as hostile multipath interference. Enlightened by rapid progress of multiple-input multiple-output(MIMO) technologies in wireless communication scenarios, MIMO systems offer a potential solution by enabling multiple spatially parallel communication channels to improve communication performance as well as capacity. For MIMO acoustic communications, deep sea channels offer substantial spatial diversity among multiple channels that can be exploited to address simultaneous multipath and co-channel interference. At the same time, there are increasing requirements for high speed underwater communication in very shallow water area(for example, a depth less than 10 m). In this paper, a space-time multichannel adaptive receiver consisting of multiple decision feedback equalizers(DFE) is adopted as the receiver for a very shallow water MIMO acoustic communication system. The performance of multichannel DFE receivers with relatively small number of receiving elements are analyzed and compared with that of the multichannel time reversal receiver to evaluate the impact of limited spatial diversity on multi-channel equalization and time reversal processing. The results of sea trials in a very shallow water channel are presented to demonstrate the feasibility of very shallow water MIMO acoustic communication.     

一种基于FPGA的并行Viterbi译码器实现方案

Viterbi算法是用于卷积码译码的一种最大似然译码算法，广泛应用于各种数据传输系统。文章提出了一种基于FPGA的并行Viterbi译码实现方法，能在有限的资源条件下获得较高的译码速度，适于在实时要求较高的场合应用。     

一种强干扰背景下雷达目标检测算法

将WVD和Hough变换相结合,利用时频聚集性和Hough变换点的累积得到的信号的检测结果,用来检测雷达目标回波信号。然而在强干扰低信噪比下检测能力有限。利用线性调频信号瞬时频率的线性特征,只采用信号WVD时间段的中间部分值进行Hough变换,在时频平面上对WVD的结果进行时间轴上的截取技术,对检测算法作了改进。通过仿真结果表明,改进的检测算法在低信噪比和强干扰环境下能有效地检测出目标信号。     

舰船电力系统大容量限流保护装置研究

根据舰船电力系统的特点和特殊环境要求,研制了一种爆炸活塞式大容量限流保护装置,并设计了额定640 V/2 000 A的工程样机,进行高速开断器的分断试验和整机限流试验。试验结果表明:高速开断器能在分断信号发出后150μs内分断,分断速度达到了33 m/s;整机可将预期峰值100 kA,时间常数4.17 ms的短路电流限制在14.5 kA内。     

船舶自动识别系统的信息传输

AIS的信息传输采用自组织时分多址技术。讨论基于这种技术的AIS信息传输格式、系统的同步、传播时延和保护时间等问题 ,分析了由保护时间限定的系统最大传播距离和岸台天线最大高度的计算方法。     

一种基于激光测距的船形轮廓扫描系统

为提高自动化码头中岸边集装箱起重机对船作业的效率和安全性,提出一种适用于自动化岸桥的船形扫描系统.该系统将激光器安装在岸桥小车架下方,利用激光器测距原理,实时扫描获取船上障碍物的轮廓,并随着小车的运动,生成障碍物点云地图信息;利用障碍物信息和吊具位置关系,对小车和起升限速以达到防撞保护的目的;系统可以提供船形轮廓,用于...