系统工程与电子技术

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1. 基于混合驱动的航空发动机气路故障诊断技术综述

陈肖楠, 王奕首, 卿新林

系统工程与电子技术 2025, 47 (6): 1880-1892. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.06.16

摘要（98）

HTML （0）

PDF（pc）（3383KB）（18）

发展基于气路的航空发动机健康管理技术, 对于提高发动机安全和降低维修成本具有重要意义。首先介绍基于气路的航空发动机健康管理技术发展的总体概况。其次, 以模型驱动、数据驱动和混合驱动分类方式, 系统总结气路故障诊断方法的研究现状, 并介绍基于数模混合驱动的故障诊断方法。同时，综述航空发动机建模方法、航空发动机传感器故障诊断方法和航空发动机气路性能预测技术, 并讨论这些方法的特点、优势及不足。最后，总结航空发动机气路故障诊断技术的发展趋势和所面临的挑战。混合驱动方法在提升气路故障诊断精度、泛化性以及工程适用性方面展现出显著潜力，为复杂工况下的健康管理提供了新的发展方向。

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2. 三维地形风场环境下无人机全覆盖路径规划

唐俊超, 胡春鹤

系统工程与电子技术 2025, 47 (7): 2349-2356. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.07.27

摘要（97）

HTML （14）

PDF（pc）（25714KB）（23）

针对旋翼无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)采用往复全覆盖路径在三维地形和风场环境中面临的能量非最优问题, 提出一种风场地形自适应全覆盖路径规划算法。首先, 通过栅格法进行环境建模, 根据栅格内的高程数据点信息构建空中航路点。接着，通过分析旋翼UAV在风场环境中的机动动作和能量函数构建UAV风中模型及能量消耗模型。然后，基于滚动优化和全局思想提出一种邻点滚动试探-全局预测融合策略作为算法核心, 规划出UAV顺应风场与起伏地形能量近似最优全覆盖路径。最后, 在不同环境下进行仿真实验。实验结果表明考虑风场和地形的必要性, 同时相较于单一往复式覆盖, 所提算法能自适应环境因素进行规划从而显著减少全覆盖过程中的能量消耗。

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3. 时变二次规划的鲁棒归零神经网络求解模型

黄庚, 李旦, 张建秋

系统工程与电子技术 2025, 47 (9): 2775-2784. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.09.01

摘要（97）

HTML （24）

PDF（pc）（5325KB）（69）

针对时变二次规划问题的离散时间归零神经网络求解模型中差分运算引入的噪声放大的问题，提出一种鲁棒的离散时间归零神经网络求解模型。首先，借助多项式预测滤波器，为差分运算建立状态空间模型。然后，利用对观测噪声鲁棒的卡尔曼滤波器，给出鲁棒微分器。当用该鲁棒微分器替代求解模型中的差分运算时，含噪观测对其影响在最大后验概率的意义下最小化。最后，通过仿真实验，验证了所提方法在性能上优于现有的离散时间归零神经网络求解模型，特别是在存在观测噪声条件下。

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4. 考虑多元耦合交互作用的飞机硬着陆风险综合评价方法

董磊, 张元珊, 陈曦, 刘嘉琛, 彭新麒

系统工程与电子技术 2025, 47 (4): 1265-1274. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.04.23

摘要（96）

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PDF（pc）（9031KB）（69）

为有效评价飞机硬着陆这一典型不利飞行状态的安全风险, 提出考虑多元耦合交互作用的飞机硬着陆风险综合评价方法。对预处理后的机载快速存取记录器(quick access recorder, QAR)数据开展相关性分析, 选取下降率、垂直加速度、攻角等6个飞行参数作为硬着陆风险研究因素, 通过分析其可视化曲线的数据特征提出着陆风险系数计算方法。采用融合专家主观经验的梯形模糊-决策试验和评价试验法确定耦合权重并对风险系数进行优化, 构建正常着陆与硬着陆航段的综合云模型。以20 000个航段的飞行数据实现数值分析, 证明所提方法将着陆区间QAR数据准确映射至风险评价空间, 融入风险权重的方法在硬着陆航段的识别性能上提升显著。

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5. 基于目标分配的多弹协同分层拦截制导策略

赵在强, 杨召, 杨添琦

系统工程与电子技术 2025, 47 (5): 1671-1679. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.05.29

摘要（96）

HTML （7）

PDF（pc）（3234KB）（42）

针对面向高价值机动目标拦截问题, 为保证目标拦截成功率, 提出一种基于目标分配的多弹协同分层多点制导拦截方案, 并根据该方案分别设计出各拦截层的目标分配方案和多弹协同拦截制导律。首先, 引入目标重要性评估准则, 基于改进匈牙利算法提出一种目标分配方案, 并对该方案的可行性进行仿真。其次, 基于比例导引思想, 提出一种带有终端角度约束的多弹协同滑模制导律, 并通过数值仿真验证了所提制导律的有效性。仿真分析证明了该协同制导拦截方案的可行性和有效性。

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6. 融合时空散列的三维RRT^*多编队航路规划

郑凯文, 杜承泽, 赵兴芳, 逄晓凡

系统工程与电子技术 2025, 47 (7): 2256-2266. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.07.19

摘要（96）

HTML （4）

PDF（pc）（15496KB）（25）

针对多编队时空路径生成研究的空白, 提出一种融合时空散列思想的无人机多编队航路规划方法。引入第3代安全散列算法对航路点时空信息进行散列计算和线性映射, 得到时空航路点和编队飞行区域。使用时空点面信息优化有偏采样, 解决多编队采样集中和无效路径过深问题。设计基于航路点偏置和时空平滑优化的三维增强型快速扩展随机树多编队航路规划算法, 以时空差异航路点为偏置目标, 结合人工势场法与时空约束条件优化节点搜索成本函数, 得到时空最佳差异路径。结果表明, 所提方法在规划用时和节点数上分别减少了53.33%和17.53%, 多编队路径数据验证了该方法具备时空差异生成能力。

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7. 基于跨尺度等效弹性的航空装备损修性能评估

冯蕴雯, 宋祉岑, 路成, 陈晓宇

系统工程与电子技术 2025, 47 (2): 508-517. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.02.17

摘要（95）

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PDF（pc）（24874KB）（49）

为解决装备系统在复杂损修模式下的性能评估问题, 提出一种跨尺度等效弹性仿真方法, 在保证计算精度的前提下, 通过跨尺度映射减少损修及其几何特征带来的建模负担。首先, 基于等效弹性理论, 在微尺度结构内, 用弹性参数的等效模拟和取代修理因素对本构行为带来的影响; 其次, 开展跨尺度建模, 将微尺度结构的力学行为映射到宏观装备系统中; 最后, 以浸水和穿孔修复后的航空雷达罩装备为案例验证对象进行验证实验。验证实验的结果表明, 分析结果精度均值为6.3%, 且极大地减小了试验和仿真工作量, 为复杂航空装备系统的损修性能评估提供思路。

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8. 基于改进萤火虫算法的卫星网络路由优化方法

孙正阳, 杜晔

系统工程与电子技术 2025, 47 (4): 1346-1354. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.04.31

摘要（95）

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PDF（pc）（4172KB）（22）

针对低轨卫星网络出现节点故障而导致延迟升高、无法保证报文可靠传输等问题, 提出一种基于改进萤火虫算法(improved firefly algorithm, IFA)的路由优化方法。首先, 为及时调整报文转发路径以绕过故障节点, 建立了基于路径可靠性的路由模型, 可全面评估路径质量。其次, 为应对卫星网络频繁的路由请求, 提高搜索到最优路径的成功率, 提出IFA求解路由模型。基于Levy飞行优化萤火虫种群初始化方法, 并依据萤火虫的年龄自适应调整光吸收系数和随机步长因子, 以提升算法收敛速度。同时, 混合遗传算法设计萤火虫交配阶段, 以提升算法探索解空间的能力。仿真结果表明, 在节点故障情况下, 该方法可规划有效最短路径, 显著降低网络的端到端延迟和丢包率, 并实现流量的负载均衡。

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9. 基于MBSE的危化品车辆监控预警系统设计

孟庆春, 杜非, 王彪, 张芹, 韩汶, 徐畅

系统工程与电子技术 2025, 47 (7): 2224-2236. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.07.16

摘要（94）

HTML （15）

PDF（pc）（38159KB）（35）

在传统基于文本的危化品车辆监控预警系统设计开发过程中, 存在设计过程缺失、表意不清、模块化和扩展性低、无法进行回溯与仿真验证等问题。为提高危化品车辆监控预警系统的设计质量和效率, 在概念设计阶段引入基于模型的系统工程(model-based systems engineering, MBSE), 提出危化品车辆监控预警系统设计流程。该流程将交互关系和约束关系贯穿于各阶段中, 以系统需求为核心, 明确系统参数的构建步骤和脉络, 建立涵盖行为、结构和参数的系统模型。经验证，该模型可实现“需求-行为-结构-参数”4个维度的紧密结合, 加强对危化品车辆的监控预警和对应急事件的准备。

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10. 无人作战飞机经济寿命正向设计优化建模与求解研究

杨雪, 刘开磊, 杨丽颖, 崔新豪, 肖依永, 康锐

系统工程与电子技术 2025, 47 (4): 1176-1183. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.04.14

摘要（93）

HTML （11）

PDF（pc）（1461KB）（145）

针对无人作战飞机经济寿命设计中存在的理论模型支撑不足、缺乏面向产品寿命周期的成本设计方法等问题, 提出无人作战飞机经济寿命正向设计理念和优化模型。构建一种混合整数规划的选型模型, 以辅助决策无人作战飞机系统各模块的选型方案和系统寿命设计, 使系统在单位使用时间内的平均寿命周期成本达到最优。通过模拟算例, 将经济寿命概念模型应用于无人作战飞机系统选型阶段, 开展无人作战飞机经济寿命正向设计并求解经济寿命选型模型。算例分析结果表明，所提优化模型使无人作战飞机的经济寿命比机体结构的设计寿命减少1/5, 提升其寿命周期的经济使用效益, 验证所提模型的实用性。

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11. 相干FDA雷达收发联合多波束方法

张军, 许京伟, 王柯祎, 廖桂生, 李军, 蔡兴雨

系统工程与电子技术 2025, 47 (5): 1487-1494. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.05.11

摘要（93）

HTML （1）

PDF（pc）（4239KB）（28）

针对相干频率分集阵列雷达距离/时间-角度依赖的信号收、发处理问题, 提出一种基于角度依赖匹配滤波的频率分集阵雷达收发联合多波束设计方法。该方法可以同时实现等效发射数字波束形成和信号脉冲压缩匹配处理。且不同空间角度的雷达回波信号可以独立进行处理, 通过联合接收数字波束形成技术, 可以同时进行收发联合波束形成, 实现同时多波束广域宽角覆盖, 满足雷达广域搜索任务的需要。仿真实验证明了所提方法的有效性。

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12. 基于ASDDPG算法的多无人机对抗策略

符小卫, 王辛夷, 乔哲

系统工程与电子技术 2025, 47 (6): 1867-1879. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.06.15

摘要（93）

HTML （3）

PDF（pc）（5089KB）（27）

在多无人机对抗中, 无人机通信范围内的友方数量不定, 导致其获得的信息量存在变化。而深度强化学习中神经网络的输入维度是固定的, 很多算法只考虑距离较近的固定数量友方无人机的交互信息, 导致信息丢失且不符合实际战场环境。对此, 基于多智能体深度确定性策略梯度(multi-agent deep deterministic policy gradient, MADDPG)算法, 结合注意力机制, 提出注意力状态深度确定性策略梯度(attention state-deep deterministic policy gradient, ASDDPG)算法, 将变化的信息转化为固定长度的特征向量, 解决信息量与输入维度不匹配的问题, 并通过编解码结构进行状态特征提取, 增强无人机的决策能力。通过仿真实验对算法的性能进行对比分析, 验证该算法控制下的无人机具有更高胜率, 且泛化性良好, 在提升无人机对抗决策能力和泛化性方面具备优势。

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13. 基于行人轨迹预测的无人车动态避障方法

张岳, 王晶, 王鼎衡, 代昌华, 段援朝, 刘保荣, 张霄嵩

系统工程与电子技术 2025, 47 (7): 2371-2382. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.07.29

摘要（93）

HTML （10）

PDF（pc）（8034KB）（27）

针对无人车自主导航过程中对行人避障时未考虑目标运动趋势所导致的避障效果欠佳的问题, 提出一种基于行人轨迹预测的无人车动态避障方法。首先, 利用深度相机和目标检测算法完成行人的识别及位置解算, 并通过跟踪获得行人位置的时序信息。其次, 将一维卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)和双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit, BiGRU)相结合, 并融入注意力(attention, ATT)机制, 构建CNN-BiGRU-ATT行人轨迹预测模型, 由行人当前位置序列预测未来轨迹。最后, 通过Bresenham算法将行人当前位置及轨迹预测结果叠加在代价地图上, 使得全局和局部路径规划算法提前规避碰撞风险。实验表明, 基于深度相机的行人检测、定位方法能够准确计算行人历史轨迹, 为轨迹预测模型提供可靠的输入; 基于CNN-BiGRU-ATT的行人轨迹预测模型在多种运动状态下预测误差更小。融入轨迹预测结果的代价地图可提高路径规划的前瞻性, 避免无人车频繁更改全局和局部路径, 降低导航任务用时和碰撞风险。

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14. 目录

系统工程与电子技术 2025, 47 (1): 0-0.

摘要（92）

PDF（pc）（219KB）（176）

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15. 基于行为树的路由协议控制层解耦结构设计

董鲁佳, 冯涛, 黄姣蕊, 杨春刚

系统工程与电子技术 2025, 47 (3): 997-1009. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.03.32

摘要（92）

HTML （2）

PDF（pc）（3933KB）（63）

为了克服传统路由协议基于有限状态机架构的扩展局限性问题, 引入行为树技术重构路由协议控制层。首先, 提出一种路由协议控制层解耦结构, 借助行为树将控制平面分解为两个层面, 实现控制平面的灵活编程。接着, 设计一种基于行为树的路由协议状态模型, 为协议行为提供标准化的描述方法。同时, 提出一种基于动作模板的逻辑处理规则重构机制, 增强路由协议的扩展性和可维护性。最后, 使用一种路由协议进行概念验证, 对比分析显示, 行为树在扩展复杂度和框架执行效率上均优于传统有限状态机, 证明其在网络协议设计中的可行性和有效性。

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16. 鲁棒性非线性动力学辐射源指纹特征提取方法

孙丽婷, 柳征, 黄知涛

系统工程与电子技术 2025, 47 (4): 1048-1056. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.04.03

摘要（92）

HTML （3）

PDF（pc）（2954KB）（74）

辐射源系统特有的非线性可用于辐射源指纹识别(radio frequency fingerprinting, RFF)。特别地，基于非线性动力学重构相空间(reconstructed phase space, RPS)的特征对线性信道具有天然优势，且对细微差异更加敏感。然而，该方法在非理想场景中同样面临着鲁棒性不足的问题。为此, 分析非线性动力学基础与其对应的RFF机理, 结合实际非理想应用场景完善了相关理论模型; 在此基础上，构造相空间K阶状态转移矩阵, 提出通过表征K阶状态转移矩阵的特性来提取RFF特征的方法, 并通过理论证明其鲁棒性。基于多种实测和仿真数据在随机扰动、多径衰落等场景下进行细致实验, 结果表明所提方法特征机理清晰、计算简单, 在多种场景下均表现出明显的鲁棒性优势, 具有较高的应用价值。

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17. 高光谱卫星舰船目标检测效能分析与建模研究

孙文, 程娟, 王一豪, 曹开臣, 葛萌萌, 黄刘, 张耿

系统工程与电子技术 2025, 47 (5): 1432-1442. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.05.06

摘要（92）

HTML （2）

PDF（pc）（13014KB）（33）

高光谱卫星效能评估是高光谱遥感卫星发展的重要内容, 对高光谱遥感卫星设计、研制和在轨性能监测具有很强的现实意义。效能分析与建模是开展高光谱遥感卫星效能评估工作的第一步, 针对此问题, 首先介绍典型星载高光谱遥感成像仪, 其次解析高光谱目标检测效能指标, 并且深入分析影响高光谱遥感卫星舰船目标检测效能的关键因素。同时, 对舰船目标检测效能的影响因素进行量化, 以目标发现概率为例, 构建目标检测效能模型框架, 并且采用两种公开的舰船目标数据集分别开展实验分析与模型验证, 表明了模型构建的合理性及有效性, 对高光谱卫星舰船目标检测效能评估具有重要意义。

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18. GNSS信号的线性调频干扰抑制方法

巴晓辉, 温雯霏, 蔡伯根, 王剑, 姜维, 柴琳果

系统工程与电子技术 2025, 47 (7): 2339-2348. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.07.26

摘要（92）

HTML （19）

PDF（pc）（2178KB）（18）

针对全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)信号易受射频干扰影响的问题, 提出一种线性调频(linear frequency modulation, LFM)干扰抑制方法。首先, 提出一种四阶时域自相关方法估计LFM信号参数。其次, 设计应用于单天线GNSS接收机的LFM干扰抑制模块, 利用LFM信号的参数估计结果将干扰信号的能量在频域上聚集, 采用可配置二阶陷波器滤除干扰信号。最后, 通过仿真实验验证LFM信号的参数估计效果和干扰抑制结果。实验结果表明, 在干信比达到80 dB时, 干扰抑制后的卫星信号跟踪载噪比损失值为3.5 dB·Hz。所提方法可以有效抑制LFM干扰, 保障GNSS接收机应对强LFM干扰条件下的干扰抑制性能。

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19. 基于改进CRITIC-GAHP的通信干扰效果在线评估方法

侯文君, 彭闯, 金虎, 雷迎科

系统工程与电子技术 2025, 47 (7): 2389-2398. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.07.31

摘要（92）

HTML （16）

PDF（pc）（2329KB）（26）

针对通信干扰效果在线评估的无标签样本分类问题, 提出一种基于主客观权重的通信干扰效果在线评估方法。从发送方抗干扰的角度选取多种通信行为参数作为干扰效果评估指标, 分别使用改进的准则重要性相关法(criteria importance through inter-criteria correlation, CRITIC)和群层次分析法(group analytic hierarchy process, GAHP)确定客观和主观权重。通过最小信息熵原理确定组合权重后, 根据各指标参数的变化程度判断干扰效果, 划分干扰效果等级, 实现无标签样本分类。同时, 提出动态更新各指标归一化参数的方法, 使其应对变化的环境。实验结果表明, 提出的方法在指标参数范围变化和小样本情况下仍具有较稳定的性能。

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20. 基于角度引导注意力的气动目标宽带PD识别方法

李家宽, 冯博, 刘红亮, 叶春茂, 余继周

系统工程与电子技术 2025, 47 (3): 807-816. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.03.13

摘要（91）

HTML （0）

PDF（pc）（8285KB）（22）

逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar, ISAR)图像是雷达自动目标识别的重要手段，获得高分辨率的ISAR图像需要雷达长时间照射，在实际工程应用中存在较大的限制。相比之下，宽带脉冲多普勒(pulse Doppler, PD)图像通过短脉冲积累成像，能够有效节约雷达资源。本文以不同入射视线角下图像中调制现象差异为出发点，设计一种角度引导注意力的卷积神经网络，旨在实现有限资源下更高的识别性能。首先，通过混合注意力残差模块，使网络聚焦于图像空域的差异，从而有效提升目标精细化特征的表征能力。然后，设计角度引导注意力模块，通过角度编码将入射视线角信息嵌入网络，实现目标特征表示与姿态的关联耦合，进一步提升识别准确率。最后，通过3类飞机的实测宽带PD图像进行分类识别，验证所设计网络的有效性。

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21. 基于盲源分离结合奇异谱分析的雷达多分量信号识别方法

聂千祁, 沙明辉, 朱应申, 王崇宇, 崔念强

系统工程与电子技术 2025, 47 (4): 1168-1175. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.04.13

摘要（91）

HTML （4）

PDF（pc）（7532KB）（31）

针对阵列在同波束内同时接收到多个雷达信号、造成时域混叠, 难以进行信号检测与参数测量, 进而导致信号调制类型识别困难的问题, 提出一种基于盲源分离结合奇异谱分析的雷达多分量信号识别方法。首先, 利用奇异谱分析对接收到的阵列信号进行降噪处理, 再使用盲源分离方法对混叠的多分量信号进行分离；然后，对分离信号进行时频变换，得到信号时频图；最后，将时频图作为深度学习网络的输入, 对信号进行识别。仿真结果表明, 在5 dB下, 所提方法对同波束内接收的多分量信号的平均识别率达到92.67%, 有较好的识别效果。

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22. 基于MADDPG的分布式测控网络群切换算法

王慧琳, 刘胜利, 谢岸宏, 朱立东

系统工程与电子技术 2025, 47 (6): 2036-2046. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.06.31

摘要（91）

HTML （2）

PDF（pc）（6348KB）（129）

受到战争等特殊环境下部分节点导航拒止、节点移动性与环境干扰所带来的影响, 快速进行测控网络拓扑重构是保证连续测控关键。为了解决上述问题, 针对多体制无人集群测控网络的场景, 提出一种基于多智能体深度确定性策略梯度(multi-agent deep deterministic policy gradient, MADDPG)的分布式多智能体测控网络群切换算法。该算法运用局部可观测马尔可夫决策模型, 并考虑最小连通度、能耗与测控精度设计奖励函数, 构建可靠的测控定位系统。仿真结果表明, 该算法在不同的干扰环境下能有效抵抗外界干扰, 保证测控定位的正常运行, 与传统切换算法相比切换成功率提升12%以上。

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23. 融合重力信息的优化A * 算法航路规划

宗敬文, 蔡鹏, 翟国君, 朱海荣, 陈成, 潘瑞晨

系统工程与电子技术 2025, 47 (4): 1327-1334. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.04.29

摘要（90）

HTML （1）

PDF（pc）（12403KB）（21）

重力匹配导航技术是一种水下无源导航定位手段, 考虑到潜航器在航行时不能进行大角度转向或频繁转向, 给出一种整体适配性较好的可导航区域航路规划算法，所提算法的目的在于使得规划路径一直位于重力可导航区域内。所提算法设计一种基于方位角判断和障碍物分类的子节点优化方案，给出一种基于Floyd算法的路径双向平滑方法，优化引入重力复杂度权重的评价函数。实验结果表明, 所提方法可以为潜航器提供安全、有效的规划航路。

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24. 航天器非脆弱控制理论及应用研究进展

吕佰梁, 刘闯, 岳晓奎

系统工程与电子技术 2025, 47 (5): 1638-1645. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.05.25

摘要（90）

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PDF（pc）（1806KB）（48）

随着航天工程的逐步实施, 航天器正朝着高速、大尺度、多功能的大型化和复杂化方向发展, 强鲁棒非脆弱高精高稳控制技术是保证航天器在复杂太空环境下正常运行并成功实施空间任务的有效保障。本文梳理非脆弱控制理论的起源及发展, 进而总结基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI)方法的鲁棒非脆弱控制器在航天器轨道及姿态控制中的应用, 在考虑加法式摄动和乘法式摄动的条件下, 进一步说明非脆弱状态反馈控制器、输出反馈控制器、干扰观测器及中间状态观测器的设计方法, 并对未来航天器非脆弱控制方法的发展与应用提出展望, 为航天器鲁棒非脆弱控制方法的研究探索提供思考, 以满足日益复杂的航天器高精高稳控制任务需求。

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25. 融入先验知识的MIMO声呐自适应检测方法

马治勋, 殷超然, 王天琪, 郝程鹏

系统工程与电子技术 2025, 47 (7): 2383-2388. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.07.30

摘要（90）

HTML （17）

PDF（pc）（1306KB）（29）

为了提高多输入多输出声呐在高斯噪声和混响背景下的检测性能, 提出了一种融入先验知识的贝叶斯自适应检测方法。考虑一种高斯噪声和混响共存的干扰场景, 首先引入贝叶斯理论, 将未知混响协方差矩阵建模为逆复Wishart分布的随机矩阵; 其次, 联合利用两组训练数据, 设计一种两步式干扰协方差矩阵估计方法; 最后, 利用干扰协方差矩阵估计值代替其真实值, 得到基于贝叶斯框架的自适应匹配滤波器。仿真结果表明, 所提出的检测方法能够更准确地实现对干扰协方差矩阵的估计, 并且在训练数据不足时, 该方法具有稳健的检测性能。

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26. 基于IAHP-CRITIC-MARCOS的多种类目标威胁评估

杨天建, 王星, 程嗣怡, 陈游, 张曦, 张志恒

系统工程与电子技术 0, (): 1246-1254. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.04.21

摘要（9）

PDF（pc）（1810KB）（0）

针对传统的目标威胁评估往往只面向单种类目标的问题, 从体系角度构建目标威胁评估指标体系, 并提出一种基于区间层次分析(interval analytic hierarchy process, IAHP)法-指标相关性的权重确定(criteria importance through inter-criteria correlation, CRITIC)法-折衷解备选方案排序(measurement alternatives and ranking according to compromise solution, MARCOS)法的体系目标威胁评估方法。首先, 利用IAHP和CRITIC分别计算出各项指标的主、客观权重。在此基础上, 利用最小信息鉴别原理进行组合赋权, 以此避免单独赋权的缺陷。然后, 基于MARCOS计算各个目标威胁值, 并进行威胁排序。最后, 通过仿真实例对比分析采用灰色关联分析(grey relational analysis, GRA)、逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS)、GRA-TOPSIS以及MARCOS得出的目标威胁排序结果, 验证所提方法的科学性和有效性。

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27. 相关噪声下基于深度学习的LDPC码码率半盲识别算法

袁磊, 杨艳娟, 郭毅, 戴鹏

系统工程与电子技术 2025, 47 (4): 1335-1345. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.04.30

摘要（89）

HTML （2）

PDF（pc）（4271KB）（104）

为了正确识别相关噪声下采用低密度奇偶校验码和高阶调制的无线通信系统的信道编码参数, 在已知候选码率集合和相应奇偶校验矩阵的假定下, 提出两种基于深度学习的码率半盲识别算法。所提神经网络由降噪子网络和码率识别子网络构成, 降噪子网络设计实数降噪子网络和复数降噪子网络。相比于实数降噪子网络, 复数降噪子网络以高复杂度为代价，获得更好的处理复信号的能力。进一步, 为了降低复数降噪子网络的复杂度, 提出一种基于网络剪枝技术的网络压缩算法。仿真实验结果表明, 通过使用联合优化降噪损失函数和码率识别损失函数的多任务学习策略: 一方面, 在相关噪声下提出的神经网络比传统算法具有更好的识别性能；另一方面, 当利用网络压缩算法将基于复数降噪子网络识别算法的复杂度降低到与基于实数降噪的子网络识别算法的复杂度相近时, 其性能仍优于基于实数降噪子网络的识别算法。

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28. 最优算术平均融合及其在非同视域场景的应用

薛昱, 冯西安

系统工程与电子技术 2025, 47 (6): 1739-1745. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.06.02

摘要（89）

HTML （0）

PDF（pc）（1910KB）（11）

为了在视域(field of view, FOV)不同的条件下实现对数量时变的不确定目标的最优跟踪, 提出一种高斯混合概率假设密度(Gaussian mixture probability hypothesis density, GM-PHD)滤波器的去相关算术平均(arithmetic average, AA)融合算法。鉴于多目标AA融合被分解为多组单目标分量的合并, 先通过重构贝叶斯融合推导出最优去相关估计融合, 后将其用作单目标分量的合并方法。由于推导的去相关估计融合需要先验估计, 设计了一个包含主滤波器的分层结构, 以自动提供需要的先验估计。为了解决不同FOV导致的目标势低估问题, 融合节点利用FOV补偿单目标分量的权重。仿真结果证实了提出的算法在各种场景中的最优性, 提升了多目标跟踪的精度。

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29. 基于迭代原子范数最小化的均匀圆阵方位估计

江首德, 鄢社锋, 毛琳琳, 江春瑾

系统工程与电子技术 2025, 47 (6): 1746-1756. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.06.03

摘要（89）

HTML （0）

PDF（pc）（9469KB）（14）

针对水下阵列波达方位(direction of arrival, DOA)估计在少快拍情况下对相邻声源分辨能力差的问题，提出了基于迭代原子范数最小化的均匀圆环阵DOA快速估计方法。所提方法利用模态域处理方法对阵列流形进行预处理，将均匀圆环阵转换为虚拟直线阵，然后通过对角重构估计无噪接收信号协方差矩阵，消除模态域处理引入的非均匀噪声的影响。为了充分利用接收信号稀疏性，同时避免字典网格搜索带来的误差，在模态域引入迭代原子范数最小化稀疏恢复方法，提出均匀圆环阵迭代原子范数最小化(uniform circular array-iterative atomic norm minimization, UCA-IANM)方位估计方法。原子范数最小化稀疏恢复问题一般采用内点法求解，该方法随接收信号快拍数增加，计算量急剧上升，不适用于水下计算资源受限的场景。在交替方向乘子法(alternating direction multiplier method, ADMM)的基础上，针对正则化参数难以选择的问题，提出了基于参数优化ADMM的UCA-IANM(UCA-IANM assisted by ADMM with parameter optimization, UCA-IANM-APO)DOA快速估计算法。仿真实验与实测数据分析表明，UCA-IANM-APO DOA快速估计方法的角度分辨能力和估计精度均优于传统DOA估计方法，求解速度较内点法提升了两个数量级。

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30. DQN与规则结合的智能船舶动态自主避障决策

郑康洁, 张新宇, 王伟菘, 刘震生

系统工程与电子技术 2025, 47 (6): 1994-2001. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.06.27

摘要（89）

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PDF（pc）（3016KB）（153）

针对智能船舶避碰决策面临反复训练、难以灵活适应多样化会遇场景等问题。提出一种深度Q-网络(deep Q-network, DQN)与规则结合的智能船舶动态自主避障决策算法, 设计融合规则评估的部分可观测自主避障模型, 并结合深度强化学习对深度网络进行改进和训练。通过选择随机起点和终点的训练方式, 算法使智能船舶在无需反复训练的情况下, 能在动态和静态场景相结合的环境中实现自主避碰。仿真实验验证了算法无需重复训练即可实现自主避碰决策, 降低训练成本, 具有一定的泛化能力和鲁棒性, 可为智能船舶在复杂航行环境中的自主避碰提供解决方案。

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31. 舰艇服役期经济性评价指标体系构建

甄子清, 黄栋, 韩松, 冯浩明

系统工程与电子技术 2025, 47 (7): 2275-2282. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.07.21

摘要（89）

HTML （10）

PDF（pc）（3062KB）（21）

针对目前在役考核任务中服役期经济性评价, 存在仅以财务指标计算费用、评价指标结果单一、难以有效支持装备升级改进决策等局限, 提出一种基于统计方法及信息熵构建舰艇服役期经济性评价指标体系的方法。该方法根据全面性、科学性、可观测性原则, 首先对海选的评价体系指标集进行初步筛选; 再利用相关性分析和信息熵权重筛选法, 剔除冗余指标, 确保剩余指标的独立性与显著性; 最后通过因子分析法验证评价指标体系的合理性。实证分析结果显示, 应用该方法确定的评价指标体系能够高效反映原始可观测指标约97.76%的有效信息, 提升舰艇服役期经济性的考核效率与准确性。

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32. 格上高效且可撤销的密文策略属性基加密方案

姜美羡, 高军涛, 裴焘

系统工程与电子技术 2025, 47 (4): 1364-1373. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.04.33

摘要（88）

HTML （2）

PDF（pc）（1479KB）（13）

针对格上属性基加密方案中存在的运算效率低、访问策略表达能力不够灵活、不具备撤销功能的问题, 提出一种格上高效表达且可撤销的密文策略属性基加密方案。在环上带误差学习困难问题下, 采用小策略矩阵和更高基数的采样算法降低了方案的累计误差, 提升了运算效率。将线性秘密共享技术和环上带误差学习困难问题结合，实现了访问策略的高效灵活表达; 此外, 在该访问策略下加入直接撤销, 使方案在具有高效表达性的同时, 也具备了用户撤销功能。所提方案在环上带误差学习困难问题下可以抵抗选择性明文攻击。实验仿真比较结果表明了所提方案的有效性和实用性。

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33. 自由航路空域航空器无冲突轨迹规划

隋东, 崔晓冰, 周泽凯

系统工程与电子技术 2025, 47 (6): 1899-1908. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.06.18

摘要（88）

HTML （0）

PDF（pc）（3651KB）（23）

空中交通流量的持续增长导致航路拥堵和空域资源紧张。为缓解空中管制员的工作压力, 提高空域的使用效率, 基于自由航路空域的背景, 提出无冲突轨迹规划的方法。建立一个多目标混合整数线性规划模型, 该模型的核心是生成飞行高度剖面满足离域协议高度, 并为冲突航空器找到最近、最优的中间改航点。将空域离散化为菱形, 以固定航向调整幅度并提高模型计算速度, 使用分层序列法求解多目标问题。以真实的空域结构和高于当前运行态势的交通流量, 生成具有连续交通流的场景样本。实验结果表明, 94.625%的样本可以在120 s内得到无冲突轨迹, 所提无冲突轨迹规划方法对于未来自由航路空域发展具有重要意义。

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34. 基于结构化数据的区域保障调度模型研究

胡志刚, 楼京俊, 史跃东, 胡俊波

系统工程与电子技术 2025, 47 (2): 544-554. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.02.21

摘要（86）

HTML （3）

PDF（pc）（3406KB）（59）

在区域任务中, 装备保障调度实质是装备体系和保障体系在保障资源上的匹配。因此, 体系资源的精确匹配成为提升区域保障能力的关键。以体系的模块化分层结构为基础, 融合体系节点的特征和结构信息, 构建基于结构化数据的区域保障调度最优传输(optimal transmission, OT)的资源匹配模型。考虑决策层级, 将其拓展为多分辨率模型, 基于结构化OT算法, 将保障调度概率方案转换为多分辨率模型的保障调度方案求解算法。所提基于结构化数据的区域保障调度模型, 解决区域保障资源体系匹配中的层级结构一致性问题。案例分析结果表明, 在树形结构和复杂规模下, 所提保障调度方案具有鲁棒性。

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35. 交互式多模型概率数据关联抗速度拖引干扰算法

闫咏琪, 王琪, 易凡

系统工程与电子技术 2025, 47 (5): 1507-1515. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.05.13

摘要（86）

HTML （2）

PDF（pc）（2781KB）（74）

脉冲多普勒雷达导引头面对释放速度拖引干扰的强机动性目标时, 存在跟踪、制导精度下降的问题。为此, 结合空空/地空导弹应用场景, 提出一种基于交互式多模型概率数据关联的抗速度拖引干扰算法。该算法结合概率数据关联和多模型交互的优势, 采用概率数据关联滤波器处理角度和速度通道的量测信息, 同时引入多模型交互框架动态适应目标在不同机动状态下的运动模式。仿真实验表明, 提出的抗干扰算法可增强对复杂机动行为的捕捉能力和目标状态估计的鲁棒性, 有效降低速度拖引干扰带来的影响, 提升导弹制导精度。

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36. 考虑力学形变的相控阵天线波束控制实现策略

王奇, 潘宇宁, 郑峻峰, 王力

系统工程与电子技术 2025, 47 (8): 2421-2428. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.08.01

摘要（86）

HTML （6）

PDF（pc）（1607KB）（47）

针对相控阵天线在受载变形下的实时波束控制问题，提出一种基于神经网络等效的天线波束控制策略，其具有等效不同电控函数的能力，且适合于硬件编程实现。通过计算资源分配及并行化编程，形成了该策略的控制器，其对于不同形变具有适配性。相关研究对于实验室内天线阵面受载变形的波束控制有效性测评具有支撑作用。

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37. 并行载波索引差分混沌移位键控通信方案

孟竹, 杨华, 马新玉, 蒋国平

系统工程与电子技术 2025, 47 (2): 650-658. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.02.31

摘要（85）

HTML （0）

PDF（pc）（2421KB）（193）

为提高载波索引差分混沌移位键控通信系统的传输速率和频谱效率, 提出一种并行载波索引差分混沌移位键控通信方案。发射端重复使用有限的载波索引资源进行多次索引调制, 生成多路信息信号并借助正交Walsh码实现并行传输; 接收端利用各路信息信号之间的相似性, 在分段降噪和不同路信息信号之间相关值的基础上完成解调。推导所提方案在加性高斯白噪声和多径Rayleigh衰落信道中的理论误码率(bit error rate, BER)并完成仿真验证。结果表明, 所提方案不但可以大幅提升频谱效率, 而且可以明显改善BER性能。

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38. 基于火炮转移路径预测的无人机集群反炮兵搜索路径规划

耿泽, 黄炎焱, 张寒

系统工程与电子技术 2025, 47 (4): 1222-1234. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.04.19

摘要（84）

HTML （2）

PDF（pc）（24413KB）（16）

现代炮兵具有机动作战、快打快撤的特点, 依据炮位侦察雷达的定位对其反击难以直接命中。为此, 提出一种基于火炮转移路径预测的无人机集群反炮兵搜索路径规划方法, 通过预测火炮射击后的转移路径, 提高无人机集群对其发现与打击的效能。建立战场环境与作战要素模型, 提出作战状态与地貌环境适宜度概念。通过炮兵作战Markov状态模型, 结合作战状态与地貌环境适宜度进行火炮转移路径预测。同时, 基于滚动时域优化构建无人机集群搜索路径规划算法, 通过目标函数中新设计的预期收益项, 解决稀疏信息素分布下的搜索路径寻优问题。仿真结果表明, 所提方法能够有效利用战场信息, 预测蓝方炮兵可能的转移路径。相较于对比方法, 所提方法在搜索与打击任务中的效能与稳定性均具有一定优势, 为后续的实际应用提供基础。

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39. 双子脉冲FDA-MIMO雷达接收滤波器与发射频偏联合设计方法

丁梓航, 谢军伟, 吴苗苗, 盛川, 高旭辰

系统工程与电子技术 2025, 47 (4): 1146-1154. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.04.11

摘要（83）

HTML （2）

PDF（pc）（5119KB）（13）

为提高频控阵-多输入多输出(frequency diverse array multiple-input and multiple-output, FDA-MIMO) 雷达系统的抗干扰能力, 提出一种基于双子脉冲模式的FDA-MIMO雷达接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法。在传统脉冲的基础上, 引入双子脉冲发射模式并建立相关信号模型。在此基础上, 建立以最大信干噪比(signal-to -interference-plus-noise ratio, SINR)为准则的接收滤波器-发射频偏联合优化问题。为了得到最优的接收-发射滤波器设计方案, 引入一种迭代优化算法，将该优化问题拆分为接收滤波器优化和发射频偏优化两个独立的子问题。为进一步完成对发射频偏的设计, 将其转化为关于发射导向矢量的设计问题, 采用半正定松弛和随机方法，并通过发射导向矢量和频偏的数学关系获得频偏的最终设计方案。最后, 通过仿真实验验证了所提双子脉冲FDA-MIMO雷达模式和接收滤波器-发射频偏联合优化设计方法对提高雷达系统抗干扰能力的有效性。

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40. 考虑指标协同效应重构的联合作战体系效能评估灰色主成分模型

陈顶, 方志耕, 杨保华, 叶丰, 张娜, 张靖如

系统工程与电子技术 2025, 47 (5): 1561-1574. DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.05.18

摘要（83）

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PDF（pc）（1610KB）（38）

体系效能评估指标数量多、维数高, 指标之间关联, 且具有协同效应, 加大了效能评估的计算复杂性。针对这一问题, 建立考虑协同效应的联合作战体系效能指标灰色主成分分析(grey principal component analysis, GPCA)重构模型。首先, 分析联合防空作战体系的作战使命、任务、流程, 构建其效能评估指标体系, 并运用灰色关联模型分析指标间是否存在协同效应。其次, 基于指标间存在的协同效应, 给出3种重构效能评估指标体系的策略, 并结合GPCA方法, 构建具有协同效应的GPCA模型, 对评估指标体系进行降维。最后, 将所提方法应用于联合防空作战体系效能评估案例, 筛选出具有协同效应的指标, 重构效能评估指标体系。计算结果与方法对比分析表明, 所提方法能够有效发现指标间的协同效应, 重构后的评估指标体系保持了“同构性”。

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