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  • 2022年第23卷第3期文章目次
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    • >军用航空
    • 吸波涂层损伤对隐身性能的影响

      2022, 23(3):1-6.

      摘要 (1157) HTML (0) PDF 1.49 M (789) 评论 (0) 收藏

      摘要:装备表面覆盖的吸波涂层在长期使用后容易发生磨损、膨胀、老化等损伤,从而影响吸收性能。利用反射率、相位测量和微波成像技术,研究了这3种损伤模式及其对吸收性能的影响。首先制作了带有三种损伤类型的雷达吸波涂层和红外雷达兼容吸波涂层样板,采用弓形法测量反射率和相位,采用雷达散射成像系统建立样板散射图像。通过实验结果和定性分析,发现所有类型的损伤都使涂层吸收性能恶化,其相应的吸收频带变窄,并随涂层的结构或吸波材料成分的变化而变化。其中,磨损损伤模式对这两种吸波涂层的影响最为严重,导致吸收能力急剧下降。

    • 翼尖形状对双后掠飞翼纵向气动特性的影响

      2022, 23(3):7-12.

      摘要 (971) HTML (0) PDF 1.99 M (595) 评论 (0) 收藏

      摘要:以双后掠飞翼为基础外形,兼顾隐身性能,对其翼尖进行改形设计。利用数值模拟方法研究翼尖平面形状对双后掠飞翼布局纵向气动特性和纵向静稳定性的影响。结果表明:剪切翼尖可以提供向前的推力、减小飞翼的阻力,提高最大升阻比,增强纵向静稳定性。不同形状的剪切翼尖影响效果不同,巡航状态下,相比于基础构型,剪切翼尖最大可以使双后掠飞翼阻力减少7.9%,最大升阻比提高11.9%,纵向静稳定裕度增加10.8%。研究结果对双后掠飞翼布局翼尖形状的选取有一定的参考意义。

    • 外形修形对球面收敛矢量喷管RCS的影响

      2022, 23(3):13-18.

      摘要 (1001) HTML (0) PDF 1.70 M (689) 评论 (0) 收藏

      摘要:航空发动机是飞行器后向电磁散射的主要贡献源,对其采用雷达散射截面积缩减措施能够有效地提升飞行器后向隐身性能。球面收敛矢量喷管能够满足新一代战斗机对于机动性和隐身性的综合需求。基于迭代物理光学法,研究了对喷管扩张段进行不同角度斜切、修齿后球面收敛矢量喷管的后向雷达散射截面积分布。研究结果表明:斜切在俯仰平面上的RCS缩减能力较强,斜切角度为30°具有最佳的RCS缩减效果;修齿修形能够在两个探测面均体现较好的RCS缩减能力,发动机出口齿角为100°时具有最佳的RCS缩减效果;对航空发动机进行外形修形需要在飞机设计阶段进行综合考虑。

    • 基于LSTM-PPO算法的无人作战飞机近距空战机动决策

      2022, 23(3):19-25.

      摘要 (1284) HTML (0) PDF 1.12 M (728) 评论 (0) 收藏

      摘要:近距空战中环境复杂、格斗态势高速变化,基于对策理论的方法因数据迭代量大而不能满足实时性要求,基于数据驱动的方法存在训练时间长、执行效率低的问题。对此,提出了一种基于深度强化学习算法的UCAV近距空战机动决策方法。首先,在UCAV三自由度模型的基础上构建飞行驱动模块,形成状态转移更新机制;然后在近端策略优化算法的基础上加入Ornstein-Uhlenbeck随机噪声以提高UCAV对未知状态空间的探索能力,结合长短时记忆网络(LSTM)增强对序列样本数据的学习能力,提升算法的训练效率和效果。最后通过设计3组近距空战仿真实验,并与PPO算法作性能对比,验证所提方法的有效性和优越性。

    • >电子信息与通信导航
    • 基于Kriging算法的电磁频谱地图构建技术研究

      2022, 23(3):26-33.

      摘要 (974) HTML (0) PDF 1.49 M (746) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对电磁频谱地图构建中感知节点分布不均匀、构建效率不高的难题,提出了一种基于Kriging算法的电磁频谱地图构建算法。该算法首先运用Kriging算法将感知数据构建成电磁频谱地图;其次利用K-means聚类算法实现感知区域多粒度划分,将整体区域划分为层次不同的多个局部区域,利用Kriging算法对局部区域进行电场强度插值估计,形成不同粒度下的多个电磁频谱地图;最后根据感知节点分布状况,基于Voronoi图计算不同粒度下局部区域的均匀度权重,对各粒度下的电磁频谱地图进行加权融合,生成电磁频谱地图。仿真结果表明:该算法将电磁频谱地图的构建误差降低了2%~5%,在噪声强度大于8 dBW时构建效率大幅高于原始算法,具有构建精度高、容错性强的特点。

    • 基于智能反射表面的中继协作安全通信技术

      2022, 23(3):34-40.

      摘要 (779) HTML (0) PDF 1006.47 K (756) 评论 (0) 收藏

      摘要:在传统中继协作的通信过程中,中继节点在对信号处理时,会放大中继节点自身的干扰信号。此外,现实通信场景中往往存在窃听节点窃取重要信息。智能反射表面具备无源反射特性,能对信号的相位进行调整,以及在处理信号时能减少干扰信号的产生。针对中继节点增大干扰信号和安全传输问题,提出了基于智能反射表面的中继协作安全传输技术。考虑通信场景中存在恶意窃听节点,且窃听链路与合法链路的相关性较高的情况下,通过部署智能反射表面将基站发送的信号反射给合法用户,提高系统的安全通信质量。为了解决保密速率表达式的非凸性,采用交替优化、黎曼共轭梯度下降的算法对波束形成向量及反射相位进行交替优化。最后,通过仿真结果验证在3 GHz高频段载波下,基于智能反射表面协作通信技术在数据传输、能效、安全方面的作用优于传统中继协作通信方法。

    • 星地认知网络中基于图论的动态频谱划分算法

      2022, 23(3):41-46.

      摘要 (804) HTML (0) PDF 1.37 M (764) 评论 (0) 收藏

      摘要:在星地网络间的多授权用户卫星认知通信场景中,提出了一种基于图论的动态频谱划分过程。首先对图论模型进行介绍,其次分析了多授权用户(地面通信基站)条件下的卫星认知通信场景,根据认知用户(地面卫星用户)的感知范围并利用图论模型确定了其与授权用户间的感知矩阵,然后利用认知用户的吞吐量和授权用户的频谱空闲状态等通信参数,通过迭代的方式得到了最终的频谱接入矩阵,完成了多授权用户条件下的频谱划分。仿真结果表明:该算法可在认知用户的感知能力范围内,将认知用户划分到使其收益最大的授权用户频谱中。

    • 基于小波分形插值算法的大气湍流波前畸变重构

      2022, 23(3):47-52.

      摘要 (628) HTML (0) PDF 1002.43 K (620) 评论 (0) 收藏

      摘要:波前传感器自适应光学系统的波前畸变校正效果主要取决于重构波前的精度,而现有的模式法、区域法等方法重构波前精度较低,波前畸变校正性能有待提高。针对这一问题,提出一种基于小波分形插值算法的大气湍流波前畸变重构,在对原始波前进行小波变换的基础上采用分形插值的方法,能够有效提高精度,同时避免高频信息丢失,最后进行小波逆变换得到重构波前。仿真结果表明,与传统的最小方差估计算法相比,该方法重构波前的灰度平均梯度由0.065增加到0.765 4,均方根误差由3.249 2下降到0.634 6。

    • 基于免疫克隆算法的一阶磁梯度张量定位方法

      2022, 23(3):53-59.

      摘要 (668) HTML (0) PDF 2.40 M (687) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对梯度张量法在磁定位系统中存在进场误差大的不足,提出了基于免疫克隆算法的一阶磁梯度张量定位方法。首先,利用十字形传感器模型,推导了一阶磁梯度张量定位原理。然后,根据磁场衰减规律,提出了误差梯度矩阵的计算方法并利用免疫克隆算法进行优化处理。为了验证新算法的有效性,在Matlab中采用了3条不同的路线分别进行一阶梯度张量定位和优化算法定位计算并通过实际定位〖JP3〗实验对新定位算法进行验证。研究发现:基于免疫克隆算法的一阶磁梯度张量定位方法在距离较近时,能够有效提高磁定位系统的精度。

    • >军事智能
    • 基于双向同时无碰撞检测目标偏置RRT算法的路径规划方法

      2022, 23(3):60-67.

      摘要 (960) HTML (0) PDF 1.57 M (596) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统RRT算法在复杂环境中对不必要区域的搜索和路径规划的时间代价过高等问题,提出了一种双向同时无碰撞检测目标偏置快速扩展随机树算法——TNCGRRT*。该算法将BRRT*中的双向搜索策略和BIT*中的启发式搜索融合作为文中的基础算法,引入神经网络的批量抓取数量决定一次采样的节点数目从而影响采样速度;然后,将正向树和反向树的扩展同时进行以加快路径搜索速度,通过对目标偏向策略中扩展顶点队列的改进和对采样区域的不断更新明确扩展方向,缩小随机树生长的范围;最后,利用3次B样条曲线使生成的路径趋于平滑。与BRRT算法和BIT*算法进行对比实验,实验结果表明:TNCGRRT*算法在路径生成时间上缩短4.5%,剪枝数增加80%,路径代价(即路径长度)缩短9%,证明了TNCGRRT*算法的有效性。

    • 基于二阶池化特征融合的孪生网络目标跟踪算法

      2022, 23(3):68-74.

      摘要 (805) HTML (0) PDF 1.14 M (674) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提升基于孪生网络目标跟踪算法的特征表达能力,获得更好的跟踪性能,提出了一种轻量级的基于二阶池化特征融合的孪生网络目标跟踪算法。首先,使用孪生网络结构获取目标的深度特征;然后,在孪生网络结构的末端并行添加二阶池化网络和轻量级通道注意力,以获取目标的二阶池化特征和通道注意力特征;最后,将目标的深度特征、二阶池化特征和通道注意力特征进行融合,使用融合后的特征进行互相关操作,得到地响应图能很好地区分目标和背景,提高跟踪模型的判别能力,改善目标定位的精度,从而提升跟踪性能。所提算法使用Got10k数据集进行端到端的训练,并在数据集OTB100和VOT2018上进行验证。实验结果表明,所提算法与基准算法相比,跟踪性能取得了显著提升:在OTB100数据集上,精确度和成功率分别提高了7.5%和5.2%;在VOT2018数据集上,预期平均重叠率(EAO)提高了4.3%。

    • >空天防御
    • 基于互质阵列的米波雷达低仰角估计方法

      2022, 23(3):75-81.

      摘要 (411) HTML (0) PDF 1011.93 K (630) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前基于互质阵CPA虚拟阵列的低仰角估计方法虽然近似可行,但受多径效应影响,其存在测角误差大的问题。对此提出一种基于互质阵物理阵列的实值低仰角估计方法,首先利用互质阵列建立信号模型,并根据物理阵元位置计算回波信号协方差矩阵,然后对其进行实值处理后利用最大似然估计或广义多重信号分类MUSIC算法获得精确的低仰角,最后利用几何关系获得目标高度。仿真实验对比了均匀线阵和互质阵虚拟阵列法的低仰角估计性能,在重点分析目标仰角、信噪比和快拍数等因素对低空目标仰角估计精度的影响的基础上得出一般性结论,证明了所提估计方法的准确性与优越性。

    • 基于改进极坐标格式算法的大斜视SAR成像方法

      2022, 23(3):82-88.

      摘要 (1178) HTML (0) PDF 1.60 M (526) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大斜视合成孔径雷达成像(SAR)模式下,回波存在较大的距离走动和严重的距离方位交叉耦合等问题,对传统极坐标格式算法(PFA)进行改进,提出了一种基于改进的PFA算法的大斜视SAR成像方法。根据实际回波数据存储的形式,建立了大斜视SAR的斜距模型,通过对距离向与方位向的二维泰勒级数展开设计了一种斜距平面的二维插值函数,有效地提高了成像算法的聚焦深度。与传统PFA不同,斜距平面的距离展开能够避免回波数据的投影,所以改进的算法更适用于地形起伏不平的成像场景。仿真数据和实测数据分析验证了该方法的有效性。

    • 基于战场态势变权的空中集群威胁评估

      2022, 23(3):89-96.

      摘要 (1325) HTML (0) PDF 1.13 M (710) 评论 (0) 收藏

      摘要:以联合空中作战为背景,提出了一种基于战场态势变权的空中集群威胁评估方法。首先建立了空中集群的威胁评估指标体系,根据离散信源与武器装备的相似原理构造了基于层次聚合的威胁指标量化模型;采用层次分析法和熵权法得到主客观权重,博弈组合得到常权权重,引入变权理论确定变权权重,使指标权重能够反映战场态势的特点和变化;然后针对传统多属性决策方法没有考虑决策者心理因素以及灰色关联分析和TOPSIS法评估结果不一致的问题,构建了基于后悔理论的灰色TOPSIS威胁评估模型,通过计算综合贴近度得到最终威胁评估结果,仿真实验证明该方法可靠有效。

    • >基础研究
    • 低模量合成纤维对混凝土基本徐变的影响

      2022, 23(3):97-102.

      摘要 (1279) HTML (0) PDF 983.84 K (562) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究低模量合成纤维对混凝土基本徐变的影响,进行了3种不同掺量低模量合成纤维混凝土徐变试验,并将试验结果与相关预测模型计算结果进行了对比。结果表明,低模量合成纤维的掺入对混凝土抗压强度和弹性模量影响较小,但会增大混凝土的基本徐变。相对于未掺纤维的混凝土试样,0.8 kg/m3、1.2 kg/m3和1.6 kg/m3掺量的混凝土试样的徐变度分别增加了7.9%、10.1%和10.0%,徐变系数分别增加了15.3%、17.2%和1.9%,单位应力下的总压缩应变分别增加了1.1%、2.3%和8.9%。混凝土徐变度实测结果与ACI209R模型的吻合度最高,与CEBFIP模型的吻合度次之,但两者均无法直接用于低模量纤维混凝土基本徐变的预测,公式相关参数需要依靠短期测试进行回归,GL2000模型的误差较大,不适用于低模量合成纤维混凝土徐变的预测。

    • 输入受限非线性系统的自适应零误差跟踪控制

      2022, 23(3):103-110.

      摘要 (375) HTML (0) PDF 1.27 M (615) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对非线性系统面临的不确定动态、未知外部扰动和输入受限问题,提出了一种考虑输入饱和的零误差跟踪控制器。首先将系统的未建模动态和外部扰动综合为有界的“总扰动项”,进而设计控制律和自适应律补偿这一扰动项,使跟踪误差渐进收敛至零而不仅仅收敛至有界的紧集内。相比于传统的考虑不确定动态和外部扰动的非线性控制方法,所提控制方法的控制器结构更加简单,跟踪精度更高。此外,通过设计辅助误差补偿系统,使得控制器能较好地应对输入饱和情形,在饱和情形消失后,补偿信号能够渐进收敛至零。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。

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