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2014年 第36卷 第4期 刊出日期:2014-04-24
电子技术
基于阵列接收模型的宽带盲源分离算法
熊坤来,柳征,姜文利
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  613-618.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.01
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针对传统盲分离算法对宽带信号不适用的问题,提出了一种基于阵列接收模型的宽带盲源分离算法。该算法以子带分解的方法实现了瞬时复值盲分离方法在宽带情形下的扩展。针对扩展过程中可能出现的子带间次序模糊及子带内幅度模糊的问题,利用阵列接收情况下分离矩阵与混合矩阵的特点,提出了一种基于波达方向(direction of arrival, DOA)估计的次序调整及幅度去模糊方法。仿真结果表明,该算法不仅能有效地分离宽带信号,而且可准确地恢复出信号幅度。

基于估计参数势函数法的欠定盲分离
付卫红,李爱丽,马丽芬,黄坤,严新
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  619-623.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.02
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针对k维子空间法尺度参数选择的盲目性,提出了基于估计参数的势函数方法。首先根据观测信号估计出基准值r1,并根据基准值r1选取势函数f 的尺度参数σ1,由势函数f 估计出聚类平面后,根据聚类平面估计出基准值r2,根据基准值r2选取势函数g的尺度参数σ2,并由势函数g估计出混合矩阵。该方法充分利用了观测信号的统计特性,实验结果表明,在无噪条件下,该方法比改进前的方法在矩阵估计方面误差减小了75%,较其他方法误差减小了1~2个数量级;在16 dB信噪比下,该方法比改进前在矩阵估计精度上提高8.7%,源信号个数估计准确率提高了1倍。

基于混杂系统和位置空间离散的冲突探测算法
石磊,吴仁彪,张喆
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  624-629.  doi:短期冲突探测|随机线性混杂系统|预测位置空间离散|概率分布函数估计
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随着空中交通流量的增加,为了保障飞行高效和安全,对短期冲突探测的精度和实时性提出了很高要求。基于混杂系统和位置空间离散的思想提出了一种概率型短期冲突探测算法。使用监视信息中的航迹和意图信息,基于状态相关的随机线性混杂系统来进行短期的航迹预测。飞机预测航迹呈多维高斯分布,基于航迹位置空间离散化思想,对预测航迹位置空间离散并根据位置的概率密度函数来计算冲突概率。仿真结果表明算法相比概率分布函数估计法和蒙特卡罗方法同等精度下更加高效,满足高密度空域实时冲突探测的需求。

基于FPGA的高性能D类功放控制器#br# 设计与实现
樊养余,于泽琦,袁永金,吕国云
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  630-636.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.04
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针对高性能音频D类功放系统,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)设计,实现了一个双声道均匀脉冲宽度调制(uniform pulse width modulation,UPWM)型D类功放控制器。该控制器使用由相同子滤波器抽头级联构成的半带滤波器并时分复用乘法器,以降低可配置插值滤波器的硬件资源消耗,利用sigma-delta调制器的高开环增益,通过构造一个基于查找表的误差校正模块,以较小的硬件代价来预校正控制器使用UPWM技术在信号带宽内所带来的非线性失真。测试结果表明该控制器输出信噪比可达114 dB,互调失真仅为-97 dB。

基于磁耦合谐振的无线能量传输系统
李炜昕,王炅,张合,丁立波
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  637-642.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.05
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针对目前电磁感应无线能量传输方式有效传输距离近、传输效率低等问题,为实现小口径武器系统的无线能量与信息的同步、快速、高效传输,基于电磁耦合谐振理论,提出了一种三线圈磁耦合谐振自适应能量传输系统。利用磁耦合谐振互感模型,对能量传输系统三线圈拓扑电路进行了分析,并讨论了整个系统的传输功率、传输效率与线圈谐振频率、耦合系数之间的相互关系。基于锁相环优化控制理论,提出了传输系统自适应谐振最大功率控制策略,对储能电容接收功率和充电时间进行了优化。静态实验结果表明,利用上述理论设计的三线圈磁耦合谐振能量传输系统,性能可满足耦合距离20 mm、相对运动速度2.5 m/s及铁磁环境下能量的传输,这种新颖的传输系统可为新一代武器系统的信息交联设计提供一定的理论和技术支持。

多重渐消因子强跟踪SCKF及其在#br# 故障参数估计中的应用
杜占龙,李小民
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  643-649.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.06
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针对非线性系统中不可观测故障参数估计问题,提出基于多重渐消因子强跟踪平方根容积卡尔曼滤波(multiple fading factors strong tracking square-root cubature Kalman filter, MSTSCKF)的状态和参数联合滤波算法。MSTSCKF基于强跟踪滤波器理论框架,通过引入多重渐消因子实时调整增益矩阵,克服平方根容积卡尔曼滤波(square-root cubature Kalman filter, SCKF)在故障参数变化函数未知或者突变时滤波精度下降甚至发散的缺点,并兼具SCKF在非线性拟合精度和数值稳定性等方面的优点。仿真结果表明,相比SCKF和强跟踪无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter, UKF),本文提出的方法具有更高的估计精度。

传感器与信号处理
基于HRRP的进动锥体目标特征参数求解方法
宁超,黄璟,黄培康
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  650-655.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.07
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提出了一种基于雷达高分辨距离像(high resolution range profile, HRRP)求解进动锥体目标微动参数与几何外形参数的新方法。首先通过对目标的电磁散射机理分析,建立了进动锥体HRRP径向长度的精确数学模型,得到了距离像长度与雷达观测角、进动角和目标特征尺寸之间的数学关系;然后在此基础上,推导了在变视角观测条件下利用HRRP长度求解锥体进动角的精确表达式;最后解算出锥体目标的高度、底面半径和推算雷达观测角等参数。仿真结果验证了本方法的正确性和有效性。

基于子空间的阵元误差估计方法
姜磊,王彤
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  656-660.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.08
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基于知识辅助的样本挑选算法是一种模型化的算法,当存在阵元误差时,假定的杂波模型与实际接收数据不匹配,算法性能严重下降。为了解决这个问题,提出一种基于子空间的阵元误差估计方法。该方法首先利用雷达构型参数计算杂波的正交补空间,再对接收数据分解得到最大奇异值对应的左奇异向量,最后利用两者的正交性来估计阵元误差。仿真实验表明,该方法可以准确地估计阵元误差,提高知识辅助样本挑选算法的稳健性。

基于微动调制的InSAR有源干扰方法
张静克,代大海,邢世其,肖顺平,李永祯
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  661-666.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.09
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鉴于微动调制能够有效地对合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)进行干扰,研究基于微动调制干涉合成孔径雷达(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)有源干扰方法。基于InSAR信号模型研究了微动调制干扰对InSAR的干扰原理,进一步分析了干扰效果与关键干扰参数之间的关系,并利用仿真进行了验证。研究表明,该干扰方法能够在InSAR图像中形成沿方位向分布的形似“连续的栅栏”或“离散的栅栏”的多假目标,“栅栏”的间隔和长度由微动调制参数决定,“栅栏”的高度由干扰机的高度和发射功率共同决定。

基于压缩感知的米波雷达低空测角算法
王园园,刘峥,曹运合
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  667-671.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.10
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为解决多径环境下米波雷达对低空目标探测问题,本文结合信号空域稀疏性和多径模型下的复合导向矢量提出了一种多径环境下高分辨的低空测角方法,能够有效地克服多径效应问题。该方法首先利用多径模型下的先验信息产生复合导向矢量,然后利用该导向矢量构造压缩感知矩阵,此时的感知矩阵是整合了多径衰减系数和回波角度关系等先验信息,同时通过对多快拍数据矩阵的奇异值分解获得较高信噪比的信号数据矩阵,继而利用感知矩阵和信号数据矩阵建立最优化L1范数约束求解模型,最后利用凸优化工具求解稀疏空间谱,估计直达波和反射波入射角度值。该方法能够增强信息矢量稀疏性,在较低信噪比下可获得高分辨的角度估计性能。仿真实验证明了该方法的优越性。

一种高效的微型SAR实时成像系统架构设计
洪峰,韩荣桂,胡骁,张志敏,王宇
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  672-678.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.11
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旨在解决微型合成孔径雷达(miniature synthetic aperture radar, MiniSAR)实时成像处理系统级的关键问题。首先给出了MiniSAR的特点及因其产生的设计问题,分析了高分辨率指标下的系统需求,比较了传统方案的优缺点。为使系统性能最优化,设计了一个高效的体系架构,并给出了全面提升系统性能的一系列方法,减少处理器之间的数据交换、提高交换效率、提高交换速度,同时利用软硬结合的灵活方法解决模块化、可升级及可重配置的问题。最后通过与传统方法的比较验证其有效性,并给出成像结果和结论。

系统工程
有限干预下的UAV低空突防航迹规划
任鹏,高晓光
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  679-684.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.12
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低空突防航迹规划是实现有人机和无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)编队协同作战的关键技术,针对目前智能算法在求解低空突防航迹规划问题中存在的不足,充分发挥人脑这个超级智能系统来引导飞行航迹求解过程,将基于角度量编码的小生境伪并行自适应遗传算法(niche adaptive pseudo parallel genetic algorithm, NAPPGA)和人有限干预情况下的智能决策结合起来,提出UAV低空突防航迹规划技术。通过大量仿真计算,结果表明,应用该技术预规划和重规划的三维航迹能够有效实现威胁回避、地形回避和地形跟随,满足UAV低空突防要求,具有一定的实用性。

基于Markov过程的导航系统星座可用性分析
侯洪涛,谢菲,张旺勋,王维平,黄丛山
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  685-690.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.13
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卫星导航系统星座可用性分析面临准确性和快速性的矛盾。论文在研究全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS)星座可用性分析需求的基础上,系统地定义了导航系统可用性的基本概念,给出了基于分系统部件失效计算导航星座可用性的方法,提出了基于Markov过程的单星可用度算法,建立了基于星座状态概率的服务可用性计算模型,并结合导航基本原理模型得到了导航星座的可用性。最后,基于此方法针对北斗区域卫星导航系统相关数据对其星座可用性进行了仿真和实验分析。结果表明,本文所提方法和模型能够满足卫星导航系统星座可用性分析的特殊需求。
基于SPA及PSO的超视距空战态势评估
顾佼佼,赵建军,徐海峰,李天梅
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  691-696.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.14
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在超视距空战中获取的原始数据信息常常并不精确且包含不完备信息,而且现有方法不能反映战机机动对态势的影响,造成决策结果的可信度不高,对此提出基于区间集对分析(set pair analysis, SPA)的超视距空战态势评估方法。利用证据理论验证集对分析处理区间数多属性决策问题的可行性;将战机机动融入态势评估函数,选取在一定时间敌我机动前后的战场态势构成区间数决策矩阵;利用集对分析理论把区间值转化成联系数进行评估,并用粒子群(particle swarm optimization, PSO)算法对态势要素权重进行寻优。经验证,该方法在一定程度上提高了态势评估的真实性。
基于IFE动态直觉模糊法的空战目标威胁评估
张堃,王雪,张才坤,周德云, 冯琦
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  697-701.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.15
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针对传统空战多目标威胁评估难以与动态作战态势相结合的缺陷和不足,提出了基于直觉模糊熵(intuitionistic fuzzy entropy, IFE)与动态直觉模糊法相结合的空战多目标威胁评估方法。该方法通过直觉模糊集确定目标属性矩阵,采用IFE算法对目标属性赋权;采用泊松分布法处理多时刻态势信息,计算时间序列权重;建立动态直觉模糊空战多目标威胁评估数学模型,并进行了仿真研究。仿真结果表明该算法是合理和有效的。
箔条弹掩护巡航导弹群突防协同设计模型
杜政,魏振华,徐小波,王朝志
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  702-707.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.16
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针对目前箔条弹设计与巡航导弹突防战术设计相分离的问题,提出了以远程火箭弹为抛撒载体的箔条弹掩护巡航导弹群突防协同设计模型。该模型从箔条弹参数优化入手,综合考虑巡航导弹与箔条弹的运动关系,最终得到最佳费效比所对应的巡航导弹群突防战术设计参数。以15 mm与105 mm箔条为例进行仿真,结果表明,采用协同设计模型可以综合设计箔条弹与巡航导弹群突防的最佳配合参数,明显改善箔条弹的掩护效果,提高巡航导弹群的突防能力。

求解有硬时间窗车辆路径问题的改进遗传算法
吴天羿,许继恒,刘建永,昝良
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  708-713.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.17
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针对军事运输中有硬时间窗的车辆路径问题(vehicle routing problem with hard time windows, VRPHTW),结合混合交叉运算、改进变异运算和精英保留策略,以所有车辆的配送总时间最少为目标,设计了改进遗传算法。借鉴贪婪思想,提高了初始种群的优越性;构造了迭代种群的入口矩阵和出口矩阵,并以此为基础提出改进交叉算子,期间引入前向插入法设计了混合交叉运算,加快了种群的寻优速度;同时提出改进变异算子,增加了种群的多样性。实验结果表明,改进遗传算法较之基本算法有着更快的收敛速度和更优的收敛效果。
制导、导航与控制
对接端口间相对运动耦合动力学建模
陈炳龙,耿云海
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  714-720.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.18
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为提高对非合作目标在轨服务任务的成功率,本文建立了两航天器交会过程的非质心点间耦合相对运动动力学模型。从传统点质量相对运动模型入手,考虑两航天器相对姿态运动和服务航天器绝对姿态运动产生的耦合作用,建立对接端口间的耦合动力学模型。分析耦合作用的种类:航天器所受外力矩产生的动力学耦合;相对姿态四元数、相对姿态角速度和服务航天器绝对姿态角速度产生的运动学耦合。最后设计了滑模控制器,实现对接端口间无碰撞安全对接。数学仿真证明,该耦合作用在交会接近过程中具有显著影响,因此不可被忽略。
基于滑模变结构的弹道跟踪制导律设计
张大元,雷虎民,吴玲,邵雷,李炯
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  721-727.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.19
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针对防空导弹弹道跟踪问题,基于滑模变结构理论设计了一种弹道跟踪制导律。首先,采用弹道坐标变量而不是时间变量对导弹质点运动模型线性化,得到允许扰动范围更大的线性化模型;接着,基于单输入线性系统滑模变结构控制理论设计滑模面和制导指令,并给出制导系统工作原理;最后,在一定干扰作用下,将所设计的跟踪制导律应用于导弹质点运动仿真,从模型优劣、抑制随机风干扰能力、鲁棒性等方面进行分析,并与线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)跟踪制导律进行了比较,结果表明,该线性化模型与以时间为自变量的线性化模型相比具有一定优势,且滑模制导律对模型不确定性具有更好的鲁棒性。
基于奇异摄动法的平流层飞艇
洪陆合,林献武,兰维瑶
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  728-733.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.20
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平流层飞艇作为一种低速飞行器对风场干扰具有很强的敏感性,它在水平面长距离逆风巡航时需要消耗较多的能量。针对此问题,提出了一种基于奇异摄动法的最小能量水平面轨迹优化方法。首先建立风场坐标系,将飞艇巡航到目标点的过程转化成类似的最优拦截问题;根据飞艇运动学、动力学状态变量变化的特点,引入比例导引法,将其进行3个快慢时间尺度的划分,建立基于奇异摄动法的数学模型;再分别求解3个不同时间尺度上的子问题,得到解析解;最后,给出了一个仿真算例,结果表明,所提方法是有效的,具有一定的工程应用前景。
利用导引头信息测量脱靶量的方法
韩路杰,崔少辉
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  734-739.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.21
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为了满足瞄准式战斗部定位攻击的需要,根据防空导弹逆轨拦截遭遇段只要存在脱靶量就存在视线角速度的特点,分析了导引头视线角、视线角速度、弹目相对速度、径向速度之间的几何关系,提出了采用导引头产生的视线角、视线角速度及多普勒频率来测量脱靶量的方法,解决了利用导引头距离信息测量脱靶量时误差较大的问题。对算法中需要的参数可测性进行了分析,通过导引头能否提供视线角速度信息两种情况下的仿真,验证了所提算法的正确性及实用性。
不确定非线性系统自适应滑模跟踪控制及应用
苏磊,姚宏,杜军
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  740-745.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.22
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针对一类非匹配不确定非线性系统,设计了一种高阶鲁棒自适应反推滑模变结构控制方法。在控制器设计中,考虑存在系统建模误差和外界未知干扰,借鉴动态面思想降低控制器复杂性,引入双曲正切函数和抖振衰减因子降低控制输入抖振,设计系统建模误差自适应律增强控制器鲁棒性,并将系统的稳定性证明简化为判断一个n阶对称矩阵的正定性问题。将设计的反推滑模控制器用于F-8飞机纵向机动控制并进行仿真,实现了飞机对指定轨迹的稳定跟踪。
通信与网络
基于链路保持时间的认知移动自组网拓扑算法
林晋福,柏鹏,林志国,刘铭
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  746-751.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.23
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针对认知移动自组网中认知用户(cognitive user,CU)移动性和主用户(primary user,PU)优先通信导致网络不稳定,基于改进的移动模型,运用概率原理预测链路平均保持时间,并给出邻域拓扑保持时间的计算公式。用最大生成树的思想设计拓扑生成算法,以邻域拓扑保持时间为周期设计拓扑重构机制。证明算法保证了网络连通,同时可在各节点分布运行。仿真结果表明,算法简化了网络拓扑,对PU具有认知能力,有效减少链路断裂导致的拓扑重构和路由开销,提高了网络端到端传输效率。
基于幅度和的LDPC码加权比特翻转译码算法
张高远, 周亮, 文红
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  752-757.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.24
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以信息节点的幅度和作为校验方程的可靠度信息,提出两种简单高效的低密度奇偶效验(low density parity check, LDPC)码的加权比特翻转(weighted bit flipping, WBF)译码算法。仿真结果表明,在加性高斯白噪声信道下,误比特率为10-5时,相比于传统的WBF和改进型WBF(modified WBF, MWBF)算法,提出的一种算法可分别获得约1.65 dB和1.31 dB的增益。同时,平均迭代次数也大大降低。
宽带MIMO系统低复杂度压扩变换
王行业, 王忠勇
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  758-763.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.25
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针对循环前缀(cyclic prefix, CP)编码单载波(single carrier, SC)空间复用多输入多输出(multiple-input multipleoutput, MIMO)系统,基于变分推理,本文提出一种新的低复杂度压扩变换Turbo频域均衡(Turbo frequency domain equalization, TFDE)算法。相对于传统的TFDE算法,文中算法有两点明显不同,一是采用解码器压扩后验信息,计算软输入软输出(softin softout, SISO)频域均衡器(frequency domain equalizer, FDE)的数据先验均值和方差矩阵,二是采用SISO FDE外部数据均值、方差以及解码器压扩外信息,计算解码器先验信息。分析和仿真结果表明,这种新的TFDE算法在误码率(bit error rate, BER)性能、迭代收敛速度和总体计算复杂度方面均优于传统的MIMO TFDE算法。
基于延迟探测机制的网关队列管理算法
赖峻, 张广驰
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  764-768.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.26
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提出一种基于延迟探测机制的算法,该算法通过探测分组在瓶颈网关队列中的延迟时间来估计网络的拥塞状况,设置一个探测门限。当分组的排队延迟超过门限时,采用显式拥塞指示(explicit congestion notification, ECN)机制标记分组以向传输控制协议(transport control protocol, TCP) 源端通知拥塞。为了使该算法在网关中更易实现且具有自适应性,算法在每个周期中都根据不同TCP流对网关资源的占用情况来评估其权重,然后选取权重最大的若干TCP流的测量结果来更新拥塞探测门限,使网关对于突发流量在达到高吞吐量、高链路利用率和稳定的平均队列长度的同时,能更公平地分配资源。通过ns2下的仿真,证明算法能达到预期的效果。
软件、算法与仿真
Prism系列归纳学习算法综述
郝智勇, 姚莉, 刘斌, 许珺怡
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  769-776.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.27
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模块化分类规则的归纳学习是机器学习领域应用较广的一类算法,已经发展形成了多个分支和派系,其中,Prism系列算法是当前该类学习算法的典型代表之一。Prism系列算法历经近20多年的发展,在多种归纳学习任务中得到了成功应用,目前已经成为决策树归纳算法的主要竞争者。本文在Prism系列算法基本框架的基础上,分别从单机算法和并发算法两个方面对Prism系列算法进行了综述,比较分析了不同算法对于多种分类问题的适应性、优缺点及相互关系,并展望了未来该类算法的发展方向。
基于约束正则化的生成聚类分析
於跃成, 生佳根, 邹晓华
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  777-783.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.28
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基于现有的硬约束高斯混合模型不能处理约束违反情形,而软约束高斯混合模型又没有封闭的参数估计表达式,提出了一种基于约束正则化的生成聚类方法。该方法将约束一致正则化算子引入高斯混合模型,通过惩罚似然来处理约束违反,使满足正约束的成对样本的后验概率尽可能相似,满足负约束的成对样本的后验概率尽可能不相似;同时封闭的参数估计迭代公式降低了参数估计的计算复杂度。在一组真实数据集上的实验表明,与现有的相关方法相比,该方法能有效改善聚类性能,并对噪音约束有着更好的适应性。
数据网格中QoS感知的副本放置方法
付雄, 王义波, 朱鑫鑫, 韩京宇
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  784-788.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.29
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数据复制技术广泛用于数据网格,如何合理地放置复制时产生的数据副本来更有效地提高数据访问性能成为一个值得研究的重要问题。本文针对无向连通图表示的数据网格模型,提出了一种满足各用户服务质量(quality of service, QoS)需求的副本放置算法(replica placement algorithm, RPA),通过该QoS感知的副本放置算法能够获得k个副本放置位置,并且使得整个数据网格系统的通信代价最小。最后,文章通过相应的仿真实验证明了该算法的可靠性和有效性。
基于扩展HLA的作战系统动态平衡仿真
熊嵩, 周军, 呼卫军
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  789-794.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.30
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针对标准高层体系结构(high level architecture, HLA)对于分布式作战系统仿真负载平衡的约束问题,采用自适应动态平衡法设计了扩展HLA动态平衡作战仿真系统。首先分析作战仿真存在的动态平衡问题,确定基于扩展HLA的系统结构,然后分析作战过程特性对于动态平衡的影响,并据此设计综合负载平衡算法与动态排序匹配数据过滤算法,以此减轻负载不平衡度与网络拥堵程度。对某空间攻防对抗实例进行仿真,结果显示其网络传输速度与单步推进速度有明显提升,证明了方案的有效性。
可靠性
基于PoF模型的电子产品可靠性参数计算方法
骆明珠, 陈颖, 康锐
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  795-801.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.31
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现有的基于失效物理(physics of failure, PoF)模型的可靠性预计只能计算电子产品在寿命周期内经历单一典型任务剖面的失效时间。本文提出了一种基于失效物理模型,并利用蒙特卡罗仿真定量分析电子产品在寿命周期内实际经历多任务剖面的可靠性水平的新方法。将该方法应用于某机载电子设备的平均失效前时间(mean time to failure, MTTF)的计算,建立失效率和可靠度的时间函数,与目前国内工程实践中常用的失效率经验模型法以及设备可靠性强化试验的结果进行了对比分析。结果表明,该方法不仅可以计算可靠性参数,而且通过分析与计算过程可发现设计薄弱环节与可靠性参数的定量关系,有效指导设计改进。
基于灰色时序组合模型的产品实时寿命预测方法
邓森, 景博, 周宏亮
系统工程与电子技术. 2014, 36(4):  802-808.  doi:10.3969/j.issn.1001-506X.2014.04.32
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针对产品性能退化数据样本个数少、退化轨迹存在非线性与随机性的特点,提出了一种灰色时序组合模型对产品的退化轨迹进行建模并实时预测个体寿命。首先,采用灰色系统GM(1,1)模型和时间序列AR(p)模型分别对同类产品退化数据中的趋势项与随机项进行预测,构造灰色时序组合预测模型来建立同类产品的退化轨迹。然后,根据K均值聚类理论计算特定个体与同类产品退化轨迹的相似度权值,通过加权同类产品的退化轨迹来获得特定个体的退化轨迹;最后,通过个体实测退化数据更新退化模型并实时预测寿命。将本文方法用于某电子产品的寿命预测中,试验结果验证了该方法的准确性与有效性。
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