"双高"电力系统的随机性使得对系统随机响应的仿真分析越发重要.电力系统随机扰动多为高斯型噪声,电磁暂态仿真程序中缺乏相应的仿真工具.因此,亟需找到电磁暂态仿真中正确注入高斯型随机噪声的方法.本文针对基础的电阻-电感(RL)电路研究如何在电磁暂态仿真中从系统微分方程注入高斯白噪声,并对噪声注入后系统的随机响应统计特征进行分析验证.针对微分代数(DAE)方程组,为保证复杂系统的噪声响应性质不随电磁暂态仿真步长的变化而变化,提出基于阶梯插值和线性插值的有色噪声注入方法,通过方差、自相关函数等统计特征对所提注入方法进行了正确性验证.
本研究针对小卫星分离过程中的姿态干扰问题建立了动力学模型,采用MATLAB/Simulink对动力学模型进行求解,并与ADAMS环境下的分析结果进行比较.为评估导向机构在卫星分离过程中对姿态干扰的抑制作用,进一步比较了导向机构前后的卫星分离角速度,并评估不同参数的导向机构对卫星分离姿态干扰的改善作用.本研究所采用的分析方法适用于各类卫星分离过程,可为卫星分离系统的安装布局设计、弹簧参数设计、导向机构参数设计等提供技术参考.
传感器网络(简称传感网)可以用于森林火险监防预警,传统的传感网节点具有一致的通信范围,属于同构网络.这种网络监防范围广,网络跳数多,消息延时,不利于实时火情业务传输.借鉴小世界网络思想,应用概率泛洪方法,通过在网络中选取一部分强节点,扩大其通信半径,构造小世界异构网络.理论分析和仿真实验表明只需要选取20%的强节点即可建立小世界传感网,降低平均路径长度(APL),提高集聚系数(CC).
寒冷地区油田常采用保温、加热或伴热等措施保障采出液的流动安全,但现有的井口直接加热将消耗大量的能量,且大部分能量在沿线散失.为减少油田集输过程中的能耗,基于新疆油田管网设计和历史运行数据,结合典型生产工况建立混输管网仿真模型.对比A井区夏季管网温压模拟结果与实测数据,结果显示温度和压力的误差都在许可范围内,验证了混输管网仿真模型的准确性.在此基础上计算A井区集输管网在当地最冷工况下的流动参数,发现管网中流体的温度和压力均保持在合理范围内,证明了冬季开展常温集输的安全性.根据仿真结果,结合已实施的各种流动保障措施,在该井区成功应用冬季常温集输工艺.根据各井区生产数据和混输原油凝点随各因素的变化关系,提出混输条件下的原油凝点计算公式.考虑到油田生产工况可能发生变化而导致凝管等风险,提出冬季混输管网常温输送保障措施和常温集输策略.
当前较多的图像伪造检测算法直接将未经优化的图像特征提取结果用于篡改检测,忽略了伪图像特征的影响,导致其不能较为准确地检测伪造内容.对此,本研究提出了一种优化因子耦合比值制约规则的方法,用于检测伪造图像.首先,引入高斯差分(Difference of Gaussian,DoG)算子,通过比较像素点与其邻域点像素值的方法来提取图像特征.再利用DoG算子的二次Taylor展开式,构造优化因子,从提取的图像特征中筛选出不稳定的伪特征,以提高伪造内容的检测准确度.随后,在图像特征点的极坐标系中,建立特征点的8邻域区,用以计算特征向量.然后,通过特征向量求取特征点间的欧式距离信息,以及通过归一化互相关(Normalized cross correlation,NCC)函数求取特征点间的互相关信息,从而完成图像特征的匹配.最后,借助特征点间欧氏距离信息构造比值制约规则,对匹配特征点进行归类,以识别篡改内容.实验结果表明,较当前图像篡改检测方法而言,在各种几何变换操作下,本研究提出的算法具有更高的检测精度与鲁棒性,能够较为完整地检测出篡改内容.
为加强自动化运维系统的运行管理,保证整个系统的稳定及可持续运行,要求自动化运维系统具有一定的故障自愈能力.本研究以智能配电网为例,分析智能配电网运行过程中的故障管理需求,然后基于图论的量子粒子修正算法设计故障自愈模型,并通过故障数据采集和数据处理分析,提出配电系统线路永久性故障的解决办法.该算法智能化程度高、计算速度快,且具有较强的收敛性,能显著降低算法迭代过程中不可行解的个数,减小故障发生时配电网网损和负荷断电率,在配电网故障自愈方面有一定的使用价值.
智能装备正在快速走向战场,智能化战争更加强调体系化.智能化体系化作战能力的检验评估、作战水平的提高、作战新理论的创新发展等需要进行大量的仿真实验.而智能化、自主化、集群化这些传统装备所不具备的能力,带来面向认知、决策和涌现性等全新的实验问题,迫切需要新型实验环境和技术,以应对自主性技术融入武器装备后带来的挑战.论文重点分析智能装备仿真实验的需求,明确了实验对象、实验内容、评估指标,给出输入式、对抗式2种实验模式,归纳总结智能装备仿真实验的九大特点,在此基础上提出其对支撑能力、支撑环境、标准规范、保障能力等的需求,并给出实验环境总体架构和需要突破的关键技术.
政府采用公私合作(PPP)项目运营中,资本逐利性容易引发私人部门的机会主义行为,严重损害公共福利和社会公众利益.本研究通过引入社会公众,构建以私人部门、政府和社会公众为主体的PPP项目运营监管的三方演化博弈模型,重点分析了博弈各方的策略演化趋势及其渐近稳定策略.同时结合Matlab软件仿真分析了各方策略初始意愿对自身及其他参与方渐近稳定策略的影响.研究表明,政府严格监管和公众积极监督的初始意愿越强,系统演化均衡时私人部门越有可能提供优质的公共产品/服务,并且其策略收敛速度也越快.Matlab软件仿真发现政府监管与公众监督不同,政府监管是公众监督的基础,没有政府监管就不可能存在长期的公众监督.因此,政府应充分调动社会公众的监督积极性,形成PPP项目"政府监管+公众监督"的二元共治模式.
为解决异常值情况下10 kV及以下配电网线损率存在预测精度低、特征选取困难等问题,提出一种基于改进梯度提升决策树(Gradient boosting decision tree,GBDT)的线损率估计方案.首先,通过GBDT相对重要性和Spearman相关系数计算联合提取特征,并构建特征数据库.其次,为缓解电网结构巨大差异带来的线损率数值离散特性,提出基于密度的带噪空间聚类算法,对配电网数据进行分类.最后,基于改进的GBDT模型对数据进行预测与分析.通过仿真分析可知,与支持向量回归和随机森林回归相比较,本研究所提方法在1446个实例样本中预测均方误差分别降低2.24%和0.86%.
为解决当前移动传感网恶意节点搜寻算法解析恶意节点效率较低,且难以动态查证识别恶意攻击行为等不足,本研究提出一种基于分组特征捕获机制的移动传感网恶意节点搜寻算法.首先,该算法基于抽样方式,按照聚类机制获取全网节点的自身MD5值、初始坐标、数据报文头等参数及特征值,并构建聚类内积以计算安全效果,从而提高网络的恶意节点感知能力.随后,考虑到抽样过程存在误差,进一步通过区域聚合方式提纯恶意节点集合,避免因正常节点被误判导致网络瘫痪,提升网络鉴权性能及增强恶意节点搜寻能力.仿真实验结果表明,本研究提出的算法具有较高的恶意节点检出效率和良好的实际部署价值.
军事仿真技术作为一种计算机技术,在构建和体验仿真世界中具有重要作用.目前,军事仿真技术除了广泛应用在军事演练、军事教学等诸多领域外,在民用的技术培训和安保应急响应中也得到了充分应用.本研究主要介绍军事仿真技术在核安保领域的发展、当前核设施组织计算机模拟演练的现状,重点探讨核安保计算机模拟仿真对抗演练系统的设计和该系统在核安保对抗演练中的应用.
考虑工程应用的宽域飞行条件是当前高机动目标开展总体设计和性能评估的挑战和难题.本研究选取当前研究热度较高的高超声速乘波体作为典型评估目标,建立涵盖5个学科共计16个关键指标的评估指标体系,并描述理论定义和判断准则.以此为基础,本研究考虑多个马赫数、多个攻角,以及多个舵偏角下的宽域条件,针对典型评估目标,建立性能评估流程,依据指标判据得出各性能的评估结果,并对总体性能形成分析结论.结果表明,本研究中提出的评估指标及流程方法能够有效地实现典型高机动目标的总体性能评估,得出具体性能的优缺点,满足宽域条件的分析需求,可为相关研究提供参考.
电磁式电流互感器一次电流变化范围的增大对电能计量的准确性提出了挑战.针对现有电磁式电流互感器在宽范围一次电流下的测量误差不能满足计量要求的情况,本研究首先介绍一种改进的铁心材料,并测量其基本参数,然后基于这种铁心材料设计2 000 A/5 A的电磁式电流互感器,最后通过仿真计算测量误差以及铁心磁场的分布.
敏捷成像卫星具有灵巧机动的优点,能够实现对观测任务的快速响应,已获得较广泛的军事应用.基于体系对抗仿真应用背景,采用组件化建模方法构建敏捷成像卫星平台模型、卫星机动组件模型、光学成像传感器组件模型、通信设备组件模型,设计构建卫星地面站模型以及基于任务动态插入的敏捷成像卫星地面任务系统模型.在集成敏捷成像卫星系统仿真系统的基础上,通过仿真试验验证所构建的敏捷成像卫星系统模型能够实现自动化成像任务编排,可模拟敏捷成像侦察过程,有效地支撑卫星作战运用背景下的体系对抗仿真需求.
针对图像情感分析局限于图像模态情感分析,而未扩展到文本模态情感分析的问题,提出一种基于预训练模型BERT(Bidirectional encoder representations from transformers)与图像内容生成模型的图像情感识别方法.首先利用图像生成模型生成图像文本内容,并基于预训练的BERT-base和BERT-wwm语言模型对图像的文本内容特征进行提取,然后对样本特征进行精选和分类,并在Twitter1和FI公开数据集上进行验证.结果表明,本研究所构建的模型可实现图像情感分析,且具有较高的正确率.相较于CCA、SPN、FTR101等常用图像情感分析模型,本研究构建的模型对图像情感分析的正确率较高,在Twitter1数据集上的识别准确率达到81.1%,在FI数据集上的识别准确率达到67.4%,具有一定的优越性和实用性,实现了从文本模态角度对图像情感的分析.
为了解决无人机训练技术要求高、损耗大的问题,提升无人机从单兵到集体全过程训练效率,提出"无人机训练+仿真"新型训练模式.综合运用仿真技术方法,充分利用已有软、硬件条件,通过在无人机不同训练阶段,系统采用虚拟仿真技术、虚拟现实技术、分布交互式仿真技术、网格技术、集成环境仿真技术,探讨无人机训练中仿真技术全过程融入,充分发挥仿真技术辅助训练的可重复性、经济性和科学性优势,充分提升训练效能.
地面沉降是一种潜在的地质灾害.随着城市化进程加快,地表形变监测有着重要意义.本文提出基于空天地多源监测技术构建地表形变分级监测体系,即"一级"基于遥感技术开展地表形变大范围普查、"二级"基于高精度实景三维模型与人工巡检进行安全排查、"三级"基于GNSS技术定点实时监测,实现地表形变空天地协同监测.并基于Cesium框架、Spring Boot框架、MySQL数据库构建三维可视化平台,实现多源形变监测数据三维动态展示.
为了在体系级对抗仿真中有效平衡通信系统建模的精细度和实时性的问题,提出一种面向对抗仿真的通信系统多粒度建模方法,构建了军事通信系统工程级、功能级和任务级模型.对于精细度要求较高的场景,利用专业电磁仿真软件离线解算通信设备的天线数据,并在仿真运行中在线插值从而实时得到准确的数据.对于仿真实体较多的应用场景,采用典型参数来简化描述天线的方向性.对于大规模的军事通信网络,模拟实体运动带来的通信覆盖范围变化情况.在建模过程中考虑了战场通信干扰、大气环境干扰以及地形通视性的计算情况,建立一套从天线解算、链路仿真到军事通信网络的多粒度模型,来支撑体系级对抗仿真.
数字仿真技术已广泛应用在制导控制系统的设计中.目前导引头接收机的输出雷达误差信号只用比例系数K来代替,但是在低信噪比、超低空和群目标条件下,导引头雷达误差测量受到干扰,比例系数K无法反映实际情况,影响了结果的置信度,也限制了数字仿真的应用.本文旨在完善导引头接收机的数学模型,使之能够真实地模拟实际情况.本文以Matlab中的Simulink为仿真平台,建立了导引头接收机的数学模型,主要包括:一二中混频、三通道合一、AGC归一化比幅单脉冲测角以及AFC回路等模块.接收机最终输出为控制导弹所需的雷达误差(即视线角速率)和弹目多普勒频率.最后进行数字仿真,仿真结果与飞行试验结果一致,验证了所提导引头接收机数学模型的可靠性.
针对多要素防空部署问题,提出了一种基于神经网络代理模型的混合优化方法.为了提升部署优化效率,对保卫要求、部署方案、部署评估等变量统一编码,建立基于卷积神经网络的代理模型,通过学习和训练获取部署方案与部署评估的映射关系,代替原有评估模型,实现混合优化.仿真结果表明,混合优化方法提升了寻优效率,对解决防空部署问题具有理论指导意义.
