系統(tǒng)工程與電子技術最新期刊目錄

基于輕量化三維時域卷積網絡(3D-TCN)的氣象雷達雷暴預測方法————作者：陸恩績;汪玲;朱岱寅;周曄;

摘要：雷暴活動頻繁影響公共安全，對其進行精準預測至關重要。針對現有大多數基于循環(huán)神經網絡(RNN)模型的雷暴預測方法存在的梯度爆炸、捕捉長時依賴關系能力不足，無法并行計算導致效率較低等問題，利用時域卷積神經網絡(Temporal Convolutional Network， TCN)的因果性和并行計算的優(yōu)勢，將TCN用于氣象雷達雷暴預測，提出三維(Three dimensional， 3D)-TCN氣象...

三維動態(tài)環(huán)境下的無人機集群雙層航跡規(guī)劃————作者：陸則宇;王瑤;吳蔚楠;孫亦鳴;龔春林;

摘要：針對復雜三維動態(tài)環(huán)境下的航跡規(guī)劃問題，提出了基于差分進化(Differential Evolution， DE)與模型預測控制(Model Predictive Control， MPC)的無人機集群雙層航跡規(guī)劃方法。首先構建全局和局部兩個層次來規(guī)劃框架，并通過航跡跟蹤實時修正局部航跡以增強魯棒性；在全局環(huán)境已知的情況下，建立環(huán)境信息，采用DE算法進行全局優(yōu)化搜索規(guī)劃出參考航跡。在此基礎上提出分布...

考慮異巢起降的無人機山地防火覆蓋路徑規(guī)劃————作者：羊釗;胡錦標;王艷;齊洪彪;

摘要：為解決山地區(qū)域的防火巡檢問題，提出基于異巢起降運行模式的多無人機覆蓋路徑規(guī)劃模型。首先，提出山地區(qū)域的空中覆蓋視覺航路點生成方法，建立風影響下的無人機能量消耗模型，其次，提出異巢起降的運行模式，以總能耗最小、總轉彎角最小和單無人機最大能耗最小作為優(yōu)化目標，建立多無人機覆蓋路徑規(guī)劃模型，最后，提出兩階段求解算法，一階段將航路點的遍歷問題建模為旅行商問題生成總能耗與總轉彎角較小的回路，二階段計算機巢的...

基于代價敏感學習DBN-XGBoost的海面小目標檢測方法研究————作者：繆燕子;趙志非;吳巍;

摘要：針對海面小目標檢測中特征提取能力弱、樣本不平衡的難題，本文提出基于代價敏感學習的深度信念網絡（deep belief network，DBN）與極端梯度提升（extreme gradient boosting，XGBoost）融合檢測模型。通過DBN自動提取雷達回波深層特征，克服人工特征選擇的主觀性；結合XGBoost分類器引入代價敏感矩陣，緩解海雜波與目標回波的數據不平衡。基于IPIX 1993...

基于APIQ算法的多無人機攻防對抗策略————作者：符小衛(wèi);王辛夷;喬哲;

摘要：在多無人機（unmanned aerial vehicles， UAVs）對抗環(huán)境中，由于無人機的數量較大，使用常規(guī)深度強化學習方法處理此類問題時可能存在值函數維度爆炸、策略網絡難收斂等問題。對此，提出一種基于值分解思想與注意力機制的策略交互Q學習(Attention Policy Interaction Q-learning， APIQ)集群對抗算法，引入值分解思想，緩解了值函數維度爆炸的問題，...

基于深度學習的艦船要害部位檢測算法————作者：王瑤;胥輝旗;曹司磊;王磊;

摘要：針對當前缺乏艦船要害目標的檢測算法、對應數據集、檢測算法精度速度無法平衡及網絡對艦船位置尺度變換魯棒性不強等技術難題，構建一種3D特征增強和不同尺度特征結合的無錨框的艦船關鍵部位選擇方法（similarity-based attention module-seep layer aggregation segmentation，SimAM-DLASeg），實現對艦船要害部位的精準高效檢測。首先通過引...

基于小波包字典稀疏表示的調頻引信目標識別方法————作者：劉冰;劉佳琪;時明心;郝新紅;

摘要：現代戰(zhàn)場電磁環(huán)境十分復雜，無線電引信在實戰(zhàn)環(huán)境中面臨的威脅越來越嚴峻，無線電引信被引信干擾機成功干擾后使得彈藥早炸，進而失去有效的打擊能力。針對目前對調頻引信干擾威脅最大的掃頻式干擾，本文提出一種基于小波包字典稀疏表示的調頻目標識別方法。利用三層小波包熵特征的作為原子構建稀疏字典，引信檢波端輸出信號在小波包稀疏字典進行稀疏分解，將稀疏表示系數進行稀疏重構，通過重構誤差最小原則，確定引信目標信號的類...

語義引導的星載多角度SAR三維重建方法————作者：楊雪瑩;李高鵬;張云;

摘要：面向艦船目標結構復雜性及散射特性導致的星載合成孔徑雷達(synthetic aperture radar，SAR)影像三維重構精度較低問題，本研究提出了一種創(chuàng)新方法：語義引導的多視角SAR三維重建技術。該技術通過推導新穎的本質矩陣模型，彌補了基礎矩陣在表達目標與投影點間關系上的局限性。此外，我們采納了多層次的拉普拉斯高斯Blob探測算法來辨識SAR圖像中的顯著特征點，并選用歸一化互相關算法來執(zhí)行圖...

寬帶白噪聲對無人機輻照效應與防護————作者：李延松;趙敏;陳亞洲;

摘要：為了評估無人機在戰(zhàn)場復雜電磁環(huán)境下的工作狀態(tài)，建立了無人機場-線聯(lián)合仿真模型，開展了寬帶白噪聲輻照試驗。仿真得到無人機典型互連線纜在電磁輻照下的耦合電壓；試驗得到四種輻照場景下，無人機在不同干擾頻偏和帶寬壓制比的寬帶白噪聲作用時的失鎖閾值。分析了無人機失鎖閾值變化規(guī)律，揭示了寬帶白噪聲對無人機的耦合路徑，提出了電磁防護加固措施并驗證了其有效性。研究結果表明：寬帶白噪聲的作用效果與其干擾頻偏、帶寬壓...

自監(jiān)督特征相似度表征的恒虛警檢測方法————作者：項厚宏;馬宏偉;余海軍;陳毓鋒;王鳳玉;曾小路;

摘要：對于弱小目標檢測問題，基于功率參數特征的恒虛警（constant false-alarm rate，CFAR）算法其檢測性能受限于目標回波信號的信噪比（signal to noise ratio，SNR），如何挖掘功率參數以外、更為豐富特征并表征目標，實現更遠距離的弱小目標檢測是該文的研究重點。該文提出了一種自監(jiān)督特征相似度表征的恒虛警檢測方法，構建一個雙端口深度網絡特征提取模型，充分挖掘片段化的...

QR分解-凸集投影協(xié)同超分辨率重建————作者：趙俊博;毛宏霞;趙慧潔;張佑堃;劉暢;

摘要：針對線陣推掃成像中因目標-平臺相對運動導致的亞像素位移與過采樣信息冗余問題，提出一種融合物理先驗與數值優(yōu)化的超分辨率重建方法。首先，基于目標運動速度與平臺參數推導過采樣比例及最優(yōu)超分辨率倍數；其次，通過構造正則化增廣矩陣的正則化QR分解實現病態(tài)方程組的穩(wěn)定求解，抑制噪聲放大與偽影生成；最后，結合凸集投影（projection onto convex sets， POCS）方法嵌入成像系統(tǒng)的時空耦合...

組合角反射體極化模型構建與分析————作者：吳國慶;王羅勝斌;王平;宋志勇;李永禎;

摘要：角反射器是海面戰(zhàn)場一種重要的無源干擾裝備，對角反射器散射特性的準確認知是無源干擾對抗博弈的基礎。隨著干擾技術的發(fā)展，角反射器由三面角、八面體發(fā)展為二十面體結構。當前針對二十面體等組合角反射器雷達散射截面積（radar cross section，RCS）和極化散射特性的研究相對較少。本文結合八面體和二十面體的結構分析，提出一種基于物理光學法的組合角反射體RCS模型，在此基礎上，重點分析了二十面體的...

機載微帶天線高功率微波耦合效應研究————作者：高愛國;郁大照;黃鶴翔;

摘要：針對復雜戰(zhàn)場環(huán)境下機載電子設備容易受到高功率微波電磁干擾問題，對機載微帶天線耦合效應進行研究。提出了一種窄帶和超寬帶高功率微波輻照下天線耦合建模分析方法，建立了微帶天線上裝平臺輻照模型，從不同脈沖參數、上裝平臺前后，不同極化方式和入射角進行仿真分析，給出了天線端口耦合電壓變化規(guī)律。結果表明：（1）天線耦合電壓受脈沖信號場強幅值、載頻、脈沖寬度、衰減系數影響較大；（2）上裝平臺結構能夠在一定程度上增...

基于無監(jiān)督學習的均勻圓陣二維測向方法————作者：吳雙;蒲泓宇;付泰;羅太元;

摘要：為解決均勻圓陣二維超分辨測向問題，提出一種基于無監(jiān)督深度神經網絡的測向框架。首先，將二維波達方向（direction of arrival， DOA）估計問題轉化為稀疏功率譜重構，采用深度神經網絡建立空域協(xié)方差向量到二維稀疏譜的端到端映射。進一步，通過構造稀疏特征約束的損失函數，實現無監(jiān)督模式下二維稀疏譜的空間結構特征學習。網絡訓練完成后，通過對網絡輸出進行聚類后處理獲得二維角度的準確估計。仿真表...

基于參數估計的SMSP干擾解析對消方法————作者：徐宙;劉連照;周凱;王道酉;馬暉;

摘要：為了抑制針對線性調頻雷達的頻譜彌散（smeared spectrum，SMSP）干擾，本文提出了一種高效快速的干擾抑制方法。首先，利用滑動快速傅里葉變換（fast Fourier transform， FFT）算法估計干擾脈沖到達時間并提取脈沖包絡。然后，利用分數階傅里葉變換（fractional Fourier transform， FRFT)估計干擾子脈沖個數，并基于此分別構建參考干擾子脈沖信...

欠測量條件下飛行器編隊協(xié)同相對導航方法————作者：莊智星;龔柏春;郝明瑞;王子文;

摘要：針對衛(wèi)星導航拒止環(huán)境中飛行器編隊欠測量相對導航難題，提出了一種編隊成員之間僅測距離或視線角度的協(xié)同相對導航方法。首先，以相對位置、航向角差、速度為基礎并納入傳感器有色噪聲在內，建立了相對運動狀態(tài)模型。然后，建立了由僅測距或僅測角兩種相對測量和飛行器航向、空速測量信息組成的測量模型，在此基礎上引入李導數理論對相對導航狀態(tài)進行了可觀測性分析，獲得了激勵系統(tǒng)狀態(tài)可觀測性的充分條件。接著，以三個飛行器構成...

基于GA-BP的浮標折線攔截陣布陣規(guī)劃————作者：吳芳;高青偉;吳銘;安舒;

摘要：聲納浮標是航空搜潛的一種最主要手段，最優(yōu)的聲納浮標陣型將提高反潛機搜潛效率。傳統(tǒng)的聲納浮標折線攔截陣存在搜索概率低、搜索效能低的問題，基于此，本文使用遺傳算法優(yōu)化的反向傳播（Back Propagation，BP）神經網絡對傳統(tǒng)的浮標折線攔截陣進行優(yōu)化。并針對BP神經網絡的固有問題進行了改進：其一是用動態(tài)調整的學習率來解決固定學習率的問題，并對其損失函數進行改進；其二使用遺傳算法來優(yōu)化BP神經網絡...

有/無人機協(xié)同操作界面的最佳交互方式評估————作者：張欣悅;吳曉莉;王名珺;晏彪;武愈涵;

摘要：評估有/無人機協(xié)同操作界面按鍵交互與多模態(tài)交互對任務效能和認知負荷的影響，同時為各窗口間操作行為匹配最佳交互方式。實驗測定被試使用按鍵交互和多模態(tài)交互（觸控手勢、語音指令、觸控手勢語音結合）分別完成三類窗口間操作行為任務的行為指標、眼動指標及主觀評價。結果表明，多模態(tài)交互的各項數據顯著優(yōu)于按鍵交互。在不同窗口間操作行為中，切換窗口使用觸控手勢語音結合交互最優(yōu)，移動窗口和關閉窗口行為使用觸控手勢交互...

面向衛(wèi)星在軌處理的強化學習任務調度算法————作者：孟麟芝;孫小涓;胡玉新;高斌;孫國慶;牟文浩;

摘要：隨著衛(wèi)星對地觀測進入多衛(wèi)星、高分辨率、實時響應、全球觀測的時代，星上在軌數據處理已成為提高遙感數據處理實時性的主流手段之一。在衛(wèi)星資源受限、數傳鏈路信道資源受限、隨遇觀測任務具有不可預測性的場景下，進行數據處理任務實時調度具有較大挑戰(zhàn)。本文首先構建以最大化系統(tǒng)平均數據處理吞吐率為目標的優(yōu)化問題模型，然后提出了一種在線的結合深度強化學習（deep reinforcement learning， DR...

基于方向協(xié)同的可靠性冗余設計優(yōu)化算法————作者：韓沖;段富海;

摘要：可靠性冗余設計優(yōu)化是提高系統(tǒng)可靠度的重要方法之一。本文在協(xié)同平衡優(yōu)化算法的基礎上提出了基于方向協(xié)同的優(yōu)化算法，引入優(yōu)化方向的概念，更新尋優(yōu)流程。新算法在充分考慮冗余結構變化對系統(tǒng)整體的可靠度、成本、質量、體積與能耗等多方面參數影響的同時，可顯著減少計算量，更高效地實現復雜系統(tǒng)冗余設計優(yōu)化目標。研究表明，基于方向協(xié)同的可靠性冗余設計優(yōu)化算法適用于各類冗余設計優(yōu)化任務，同時具備結果準確、優(yōu)化效果好、效...

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