2020, 21(2):1-15.
摘要:目前航空平台间大多采用传统射频数据链进行信息传输,但是射频数据链存在传输速率低、频带资源受限和易受干扰、易截获等明显不足,无法满足空天安全、远程作战及指挥控制等军事领域对于数据信息安全高速传输的要求。航空平台间光通信具有高速率、大带宽、抗干扰、保密性好、终端小型化等特点,在空间信息可靠高速传输方面具有显著优势,不仅能够降低航空平台对地面指挥控制中心的依赖,而且有效改善传统机间射频数据链在带宽、抗电磁干扰及隐身传输等方面的技术劣势。利用航空光/射频协同通信技术实现未来机间高速数据传输,构建互联互通和信息共享的航空信息网络,是未来远程远海作战信息支援系统的重要研究领域和发展方向。
2020, 21(2):16-23.
摘要:针对预警机机动能力有限,在空战中易受到敌方先进导弹的“瞄准斩首”威胁的作战情况,研究由预警机或者护航机发射防御导弹以对抗来袭导弹,并在战场感知、信息共享、战术协同的条件下,预警机进行规避动作的主动防御方法设计。充分利用最优控制理论,在研究推导二维平面下目标飞机、防御导弹、目标导弹组成的三体攻防对抗问题中最优协同制导算法的基础上,通过三维空间主动防御过程的二维投影的方法,将三维主动防御制导律设计问题转化为两个相互约束的二维平面制导律(水平面和垂直面)设计问题,实现了协同制导律从二维向三维的扩展。仿真结果表明,相对于传统的拦截制导算法,所提出的制导算法不仅满足所需的拦截精度,而且具有较小的拦截过载,具有一定的优越性。
2020, 21(2):24-28.
摘要:在军事实战化训练强度全面提高的背景下,战斗机液压导管频繁出现裂纹、漏油等严重威胁飞行安全的故障情况。针对后机身液压导管疲劳寿命与机体结构寿命不匹配的问题,重点以装配误差作为液压导管疲劳寿命主要影响因素开展仿真分析研究。从随机振动载荷疲劳寿命分析入手,运用数字建模方法绘制典型管路模型,结合Miner线性累计损伤理论,利用有限元分析软件设置疲劳计算程序对正常装配液压导管疲劳寿命进行仿真评估。根据管路不同装配误差情况调整模型设置,基于结构动力学理论,对不同装配误差下的液压导管进行疲劳寿命分析,得到当装配误差大于0.73 mm,液压导管疲劳寿命将低于3 000飞行小时机体寿命的分析结果。研究成果为进一步开展航空液压导管装配理论研究提供了技术支撑和经验参考。
2020, 21(2):29-35.
摘要:等离子体流动控制作为一种新型的主动流动控制技术,可显著提升飞行器的气动性能。采用纳秒脉冲气动激励进行了某型无人机流动分离控制实验。实验结果表明:纳秒放电和毫秒放电的激励电压几乎相等,但是纳秒放电产生的电流(30 A)比毫秒放电电流(0.1 A)大得多;纳秒脉冲气动激励在流场中诱导产生近似向上的冲击波,最大诱导速度不超过0.5 m/s;纳秒放电的快速温升效应在静止空气中诱导产生冲击波,冲击波的持续时间约为80 μs,传播速度约为380 m/s;当激励电压大于一定阈值时,纳秒脉冲气动激励使得该型无人机上表面的流动分离得到抑制,临界失速迎角从20°提升至27°,最大升力系数增大11.24%。探究放电频率对流动控制效果的影响规律,结果表明:最佳激励频率是使得施特劳哈尔数为1的频率值;在附面层流动控制方面,纳秒脉冲气动激励较毫秒脉冲气动激励更加有效;纳秒脉冲等离子体流动控制的主要机制是冲击效应,在高速流动控制中,冲击效应比动力效应更加有效。
2020, 21(2):36-40.
摘要:传统的快速傅里叶变换分析装备在变转速工况下的振动信号出现"频率模糊"现象,针对此问题提出一种无键相阶次分析方法。首先通过控制系统或其它途径预估转速变化范围,确定窄带滤波频带;然后对信号进行窄带滤波;之后利用Hilbert变换计算滤波后信号的瞬时频率;最后根据瞬时频率对信号进行重采样得到角度域平稳信号,对角度域信号傅里叶变换得到阶次谱。通过信号仿真验证了该阶次分析方法有效、准确,并应用到装备在无人机的挂飞振动信号分析中,用于准确提取变转速工况下振动信号中正弦分量的幅值,为准确制定装备的振动环境试验条件奠定基础。该方法是对阶次分析方法的有效补充,对于相似装备的动力学环境试验条件制定也具有参考和借鉴价值。
2020, 21(2):41-46.
摘要:针对小型军用无人机平台小、速度快、能量有限导致的集群组网中节点生存时间受限、投递率低等问题,借鉴贪婪算法,提出一种复合权值的无线自组网路由算法。为减小边缘节点和低能节点对路径的影响,在算法中添加了边界评价因子和能量均衡2个优化参数对节点进行筛选,再利用Dijkstra算法的思想寻找网络中能量-拥塞复合权值最小的转发路径进行数据传输。仿真结果表明,与AODV算法和AOMDV算法相比,该算法在投递成功率、端到端时延、网络生存周期、路由开销方面均有良好性能。
2020, 21(2):47-52.
摘要:针对现有微动特征提取方法在散射系数复时变条件下不适用的问题,提出了一种基于时变三维坐标重构的微动特征提取方法。首先建立旋转对称空间锥体目标的微动信号模型,其次通过动态规划进行散射点分离,对各个散射点相位干涉处理后获得目标的时变三维像,最后利用高精度的三维坐标重构提取目标的三维微动特征。通过仿真实验在散射系数复时变的情况下进行微动特征提取,结果显示该方法的微动特征提取精度较传统方法有明显提高,可以较好地适用于散射系数复时变的情况。
2020, 21(2):53-60.
摘要:针对导航认知图构建效率低,方向信息不准确等问题,提出了一种基于改进Q学习算法的导航认知图构建方法。首先,利用径向基(RBF)神经网络学习生成网格细胞到位置细胞的映射关系,并利用位置细胞对空间进行表征;其次,采用改进Q学习算法学习位置细胞面向目标的Q值大小;最后,根据重心估计原理计算面向目标的方向信息,并生成导航认知图。仿真结果表明:与传统Q学习算法相比,文中算法生成导航认知图的学习次数从2 000次缩减至1 000次,提高了导航认知图的构建效率;学习值(指面向目标的方向信息)的相对误差最大降低了15%,提高了认知图的准确性。
2020, 21(2):61-64.
摘要:参考数据的纯度影响着地面数字广播多媒体(DTMB)外辐射源雷达的探测能力,而参考信道估计的精度是影响参考数据恢复的关键因素。针对此问题,文章将基于深度学习理论的信道估计方法引入外辐射源雷达参考信道估计过程。利用自回归模型对参考信道进行建模,并搭建参考信道估计网络。通过迭代训练后,估计得到参考信道响应。相比于传统算法,基于深度学习的参考信道估计精度得到有效提升,改善了雷达的探测性能。
2020, 21(2):65-70.
摘要:基于模式法进行波前重构时需将波前相位畸变展开成不同的正交多项式组合,不同的正交基分别代表由大气湍流引起的波前相位畸变的不同模式,通过计算大气湍流引起的波前畸变与各个模式的互信息,分析不同模式对波前畸变的影响程度,按互信息从大到小建立新的重构矩阵进行波前重构。数值模拟结果表明:当仅采用一种模式进行校正时,基于互信息重构的波前残差均方根值从1.8 rad下降到1.15 rad,而传统模式重构法的波前残差均方根值仅下降到1.74 rad,采用2种模式重构波前时,2种方法的波前残差均方根值分别下降了1.2 rad和0.1 rad。当采用65个模式对波前重构时,传统模式法的波前残差为0.2 rad,而当基于互信息重构的波前残差为0.2 rad时,仅需要采用18个模式。与传统模式法相比,在相同的波前重构精度下,基于互信息的波前重构所需的重构模式数大大减少,从而降低了重构矩阵的复杂度,提升的波前重构的速度。
2020, 21(2):71-77.
摘要:针对机载多输入多输出(MIMO)雷达空时自适应处理(STAP)技术在使用稀疏方法恢复杂波谱时存在的计算复杂度高的问题,提出了一种字典降维方法。该方法直接使用训练样本估计出低分辨率的杂波空时谱,并在此基础上用FOCUSS算法的迭代式提升谱的分辨率,进而计算各原子的Capon功率谱并将谱值较大的原子挑出组成降维字典。当存在多普勒模糊时,则利用先验知识排除因多普勒模糊而入选的原子,将其余满足要求的原子取出组成降维字典。仿真实验表明:降维字典能够完全覆盖杂波脊线,使用降维字典在维持算法输出SINR性能的同时,可有效提升运算效率。
2020, 21(2):78-83.
摘要:无人机等小型平台上干扰机的收发隔离问题是影响其收发同时工作的关键。对于动态稀疏系统来说,常规的卡尔曼滤波算法并未考虑干扰信号耦合路径的稀疏性,对路径衰减系数的辨识精度不够,导致隔离性能不佳。针对此问题,从KF算法的修正步出发,将其等效为一个凸问题,并在此基础上,增加对待估计参数的稀疏性约束,重新推导了算法的修正步,提出了一种稀疏约束的KF算法,充分利用了待辨识系统的先验信息,提高了估计参数的稀疏倾向性。理论分析和仿真结果表明,新算法能够有效适用于动态稀疏环境下的系统辨识,提高了KF算法对于动态稀疏系统的辨识精度,并且能够将干扰机的收发隔离度提高3~5 dB,改善了干扰机的收发隔离性能。
2020, 21(2):84-90.
摘要:雷达辐射源信号识别是电子侦察系统的关键组成部分,为了提高低信噪比条件下对低截获概率雷达信号识别的准确率,提出了一种基于模糊函数主脊切片(MRSAF)与深度置信网络(DBN)的雷达辐射源信号识别方法。首先对雷达信号进行奇异值分解(SVD)进行降噪预处理,求解雷达信号的模糊函数并提取其主脊切片包络,采用奇异值分解方法降低噪声对主脊切片包络的影响,然后建立基于受限波尔兹曼机的DBN模型并运用标签数据有监督微调模型参数完成训练,最后基于该算法模型实现辐射源信号的分类和识别。仿真结果表明:该方法在低信噪比条件下也有较高的识别率,信噪比高于-4 dB时,识别率可以达到90%以上,验证了本算法的有效性和应用价值。
2020, 21(2):91-96.
摘要:针对雷达对抗领域辐射源威胁评估问题,利用基于Shapley值的优势关系粗糙集客观权重分配法克服主观赋值、不依赖先验知识的优点,与TOPSIS(逼近理想解排序)结合,提出一种基于ShapleyTOPSIS的辐射源威胁评估模型。首先,区分收益型和成本型对属性指标进行规范化,构建目标集与属性集的评判矩阵;然后,利用优势关系进行属性约简,并基于Shapley值确定各属性权重,再利用属性权重更新评判矩阵;最后,计算得到模型的正、负理想解,分别求解各辐射源的贴近度,进行辐射源威胁等级排序。仿真结果表明,与基于专家系统赋值的TOPSIS模型相比,文中模型综合考虑了各属性的相互关系,威胁等级排序结果更准确。
2020, 21(2):97-105.
摘要:为了定量地刻画犹豫模糊信息的不确定性程度,将犹豫模糊元和区间值犹豫模糊元的熵推广成了犹豫模糊集和区间值犹豫模糊集的熵。首先给出了犹豫模糊集和区间值犹豫模糊集的熵与相似度的公理化定义,在此基础上提出了犹豫模糊集熵和相似度的一般公式,给出了犹豫模糊集的熵和相似度的生成算法。然后研究了犹豫模糊集的熵与相似度间的关系,提出了基于相似度的熵的一般公式。进一步把犹豫模糊集的熵与相似度的关系的有关结论及各自的一般公式和生成算法推广到区间值犹豫模糊集。最后给出了基于犹豫模糊集熵和相似度的后勤补给基地选址方案可靠性分析的数值例子。
2020, 21(2):106-111.
摘要:基于格理论设计的同态认证方案具有抗量子计算的属性,然而现有的标准格上设计的同态认证方案由于密钥存储量大,结构复杂导致方案实际运行效率相对偏低,不能应用于装备保障云服务中。基于NTRU格理论,设计了首个抗量子计算的面向装备保障云服务的线性同态认证方案,新方案利用NTRU密钥生成算法简化了系统的密钥,避免了庞大的密钥量,然后采用结构简洁的NTRU格上原像高斯抽样算法产生出线性同态认证值。证明结果与分析表明:新方案具有弱内容隐私性安全,在随机预言机模型下,新方案在NTRUSIS问题困难性假设下满足适应性选择消息的存在性不可伪造性。通过与已有方案实现效率相比,新方案在密钥量、认证代价和通信代价方面均为最优。
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