摘要：针对带有末端多约束的三维非线性制导问题,设计了一种通用模型预测静态规划制导算法。该制导算法通过向后迭代求解权矩阵微分方程对控制量进行更新,将动态优化问题转化为静态优化问题,计算效率得以提高。阐述了通用模型预测静态规划制导算法的基本原理,详细给出了基于通用模型预测静态规划算法的制导律设计过程。所设计的制导律满足末端法向加速度约束,因此,间接满足末端弹体姿态角约束。仿真时考虑目标的机动方式和落角约束,仿真结果表明,末端位移偏差小于0.5 m,末端落角可控制在0.01°范围内,末端法向加速度小于0.01 m/s2,该制导律能够很好地满足末端位移、落角和法向加速度约束。

摘要：针对多约束制导问题,给出了一种同时满足末端角度约束和飞行轨迹路径点约束的模型预测扩展控制制导方法,该制导方法通过满足飞行轨迹路径点约束实现灵活调节飞行轨迹,可以大大缩短目标防御反应时间。模型预测扩展控制制导方法是基于非线性最优控制理论,给出了控制量表达式以二次形式近似时制导律的设计过程。模型预测扩展控制制导方法只能对末端时刻输出量进行约束,通过对该制导方法进行扩展,使其还可以满足飞行轨迹路径点约束。仿真结果表明,考虑飞行轨迹路径点约束时,导弹经过设定的路径点并以给定的弹道倾角命中目标。

摘要：为自适应检测复杂环境中的红外小目标,提出了基于极端学习机背景预测的红外小目标检测算法。首先,依据灰度值分布设计局部边缘敏感平滑滤波器,在相近的灰度范围内,使中心像素的灰度值等于邻域内多数灰度值的融合,对红外图像进行滤波,能够去除大量噪声并突出图像主要结构;其次,利用极端学习机对滤波后的图像建立回归模型,以邻域像素值为输入,以中心像素值为输出训练模型,并对背景进行预测,得到的图像与滤波后的图像做差,得到小目标显著图;最后,利用图像块对比特性对显著区域处理,使小目标区域均匀突出,抑制背景区域,并经过简单阈值操作,实现对红外小目标的检测。实验结果表明:与其他检测算法相比,在复杂背景下,本文算法检测结果的局部信噪比增益最高,单帧检测时间为0.18 s。本文算法对背景进行学习,发掘背景与目标的差异,提高了算法的适应能力,并且能够有效检测小目标。

摘要：采用Vega Prime在MFC框架下开发了凿岩台车仿真模拟训练系统。搭建了基于PCI总线的交互通信控制平台,并采用多线程技术实现了多采集卡与计算机的同步数据通信。采用并研究了多种软件辅助Creator建模的方法,研究了基于DOF节点的凿岩台车钻臂运动仿真实现方法,实现了系统的实时动态交互。采用主动式3D立体成像原理,研究了在Vega Prime中实现3D立体效果显示的方法,结合3D眼镜实现了系统的立体成像功能。通过运行结果表明系统视景输出稳定逼真,所采用的方法有效。

摘要：红外热图具有高噪声、低对比度的特点,设计了图像增强环节解决该问题。对红外热图的频段分布和频段来源进行了分析,确定了有效频段为检测对象红外特性带来的高频段,并确定了增强该频段能量为图像增强环节的目标。针对红外热图频段的分布特点,基于处理目标,使用灰度值调整和巴特沃斯滤波对图像进行了处理,通过图像显示和大律法分割图像两种方法来检验图像增强效果。结果表明:经过设计增强环节,图像的对比度增强,噪声降低,对缺陷的分割更加准确,验证了增强方法的有效性,为更加准确地进行缺陷识别和尺寸定量计算打下了基础。

摘要：为测量高空核爆炸电磁脉冲(HEMP)模拟器中脉冲电场波形(峰值电场大于50kV/m、上升时间小于2.3ns),设计了一种新型圆锥形D-dot探测器。介绍了D-dot探头的工作原理,分析了探头与传输电缆的阻抗匹配条件,确定了探头的结构、尺寸等参数。D-dot探头测量脉冲电场的一阶微分信号,通过积分器积分和数字积分两种积分方式获得脉冲电场信号。测量电磁脉冲实验结果表明,积分器积分和数字积分两种积分方式都能恢复脉冲电场波形,其中数字积分效果更好;与有源光纤电场测量系统实验测量结果相比,该Ddot探测器更适合测量纳秒级快前沿的电磁脉冲波形,满足测量快前沿HEMP信号的设计要求。

摘要：针对旋转式平台惯导中旋转运动对惯性仪表的随机误差是否有抑制的问题,在建立旋转式平台惯导系统误差传播方程的基础上,利用积分换元法建立了台体旋转前后系统导航误差与噪声相关函数间的数学表达式,讨论了旋转运动对白噪声和3种典型有色噪声的抑制情况。得出了旋转运动对白噪声无抑制、在旋转速率满足一定条件时对典型有色噪声有抑制的结论。最后通过仿真验证了理论分析的正确性。研究结果为旋转式平台惯导系统的工程设计、改进提供一定的理论支持。

摘要：为实现红外热波检测对缺陷的定量识别,应用BP神经网络,拟合函数关系来实现定量识别。在脉冲热像中,以最佳检测时间和表面最大温差为输入量,以缺陷的深度和直径为输出量,利用BP神经网络拟合输入量与输出量之间的关系。借助数值计算的方法,提供样本训练神经网络,并进行了30次随机计算。通过结果分析,发现使用BP神经网络进行计算具备以下特点:网络收敛速度并不决定计算的精度;网络训练过程中,是否达到计算目标误差不会对计算精度带来较大影响;该方法具有较好的计算稳定性。针对计算结果分布特点,设计计算方法,对数据中的较大误差点进行剔除,最后使用取均值的方法减小获得较大误差的风险,提高计算精度。计算结果表明,在4个参数的计算中,最大误差为3.32%,最小误差为0.1%,证明BP神经网络方法可以用于实现缺陷的定量识别计算。

摘要：针对普通终端滑模控制的奇异性问题,研究一种非奇异终端滑模控制,但该控制方式是以牺牲状态收敛速度为代价的,对此提出一种改进算法,既可以保证终端滑模控制的非奇异性,又可以提高系统状态的收敛速度。同时,为克服"抖动"现象,结合模糊控制的优点,在控制律中加入模糊补偿控制以消除这种抖动现象,最后,对所设计的控制器进行仿真验证,结果表明所设计的控制器的有效性。

摘要：针对带有末端多约束的非线性制导问题,运用通用模型预测静态规划(G-MPSP)算法设计了一种快速求解连续时间系统具有终端落角约束的非线性最优制导律。该算法通过向后迭代求解小维数权矩阵微分方程对控制量进行更新,将动态优化问题转化为静态优化问题,计算效率得以提高。考虑目标以不同的方式机动,仿真结果表明,末端位移偏差小于1.0 m,末端角度约束偏差可控制在0.1°范围内,该制导律能够满足脱靶量和末端角度双重要求,法向过载在整个制导过程中变化平缓。