基于分布式光纤的沥青道面振动状态感知技术

建设能感知自身服役性能的“智慧跑道”是建设“四型机场”中维护跑道运行安全的重要一环。为实现现役机场沥青道面的多指标、实时、全面精准感知,本文引入分布式光纤技术用于沥青道面振动状态的实时感知,并将感知系统集成实装在首都国际机场的沥青道面中。通过实时采集飞机荷载作用在沥青道面5个点位的振动信号,对比有限元数值模拟结果,验证了分布式光纤在捕获沥青跑道结构振动信息的准确性和可靠性。结果对比表明：分布式光纤可有效捕获沥青道面20～40 Hz频带振动信息,满足面向健康识别的沥青道面振动状态的实时监测要求。     

半自动驾驶公交车辆编组与调度优化

半自动驾驶公交车辆编组是指半自动驾驶公交单元通过车联网技术连接在一起，实现车辆协同驾驶和车辆容量动态设计的车辆组织技术。以半自动驾驶公交车辆编组为出发点，建立编组车辆动态运行模型，分析编组车辆到离站时间、乘客上下车过程、车辆容量限制和车载乘客数量变化等。在此基础上，以车辆运营成本和乘客候车时间成本之和为目标函数，以车辆编组大小和发车时刻为决策变量，建立半自动驾驶公交车辆调度优化模型。提出改进的遗传算法高效求解模型。以杭州55路公交线路为实证案例，仿真结果表明:相比于传统人工驾驶公交的车辆调度，基于半自动驾驶公交的车辆调度能降低29.2%的车辆运营成本和18.2%的乘客候车时间成本，所得结果证实了所建模型优化半自动驾驶公交车辆调度的有效性。      

基于航空发动机脉动装配的智能管控技术研究

脉动装配生产组织模式能够有效提高航空发动机装配的质量和效率。通过对国产航空发动机脉动装配生产组织模式的需求分析,提出生产资源的精准配送是保证生产线实现脉动装配的关键。梳理国内外智能制造生态标准,结合发动机装配需求,提出基于实时数据驱动的航空发动机脉动装配生产线智能管控系统。总结出包括装配工艺仿真、智能排产与动态调度、物料标识与配送、技术状态管理、装配状态采集及优选优配等方面的关键技术。为建设智能、柔性、脉动的航空发动机装配系统提供技术支持。     

相控阵雷达长时跟踪波束调度与波形优化策略

针对相控阵雷达多目标跟踪波束调度和波形参数优化控制的问题，本文提出了一种基于马尔可夫决策过程（MDP）的相控阵雷达跟踪波束调度与波形参数优化策略，该方法以无迹卡尔曼滤波（UKF）算法为基础来估计目标的状态。首先将本文的序列决策问题建模为马尔可夫决策过程，定义了资源的效费比和长期回报率，然后与当前实际跟踪误差综合考虑作为MDP的回报函数，进而给出了调度的优化模型，最后将长时决策问题转化为动态规划算法结构进行求解，并且提出了一种并行混合遗传粒子群优化算法来求解各决策时刻的最优策略。仿真结果表明了长时策略的先进性以及寻优算法的优越性，与传统的短时策略相比，跟踪精度可提高11.17%。     

基于多层多级天际线选择方法的威胁评估

传统的威胁评估均采用加权求和方法，最终得到的单一威胁度序列缺少各目标特征，且权值设定过程复杂。在天际线选择理论的基础上，提出了多级天际线选择方法，结合多层次威胁评估建模思想，建立了基于多层多级天际线选择方法的威胁评估模型，有效消除了权值设定过程中个人喜好等因素的干扰，并将每个目标在各评价维度上的属性特征呈现出来。仿真实验结果表明，获得的威胁评估结果全面直观，为指挥员依据不同情况进行后续决策提供了重要依据。     

面向数控加工过程智能管控的多源异构数据管理方法

以提升数控加工过程智能管控能力为出发点,分析面向加工过程智能管控的数据采集需求,梳理各类数据在实时性、数据量、结构化程度、存取速度以及可扩展性特点和管理需求的基础上,将多源异构的制造情境数据、实时加工过程数据和过程结果数据分为非实时结构化数据、实时加工过程数据和加工过程历史数据3类。提出了将实时内存数据库、关系数据库、非关系数据库和技术数据管理流(TDMS)文件等数据管理方法相融合的多源异构的数据组织与管理策略,实现了制造情境数据与加工过程数据的融合管理。最后以典型薄壁回转体零件数控加工过程的智能管控应用为例,验证了所提方法的可行性和有效性。     

复杂约束下的编队姿态有限时间协同控制方法

综合考虑无角速度量测、外部扰动和系统参数不确定性等约束条件的影响，研究航天器编队姿态有限时间协同控制问题。首先建立航天器相对姿态协同控制模型，利用扩张观测器实现对系统姿态角速度及耦合扰动的估计；在此基础上提出了一种有限时间滑模姿态协同控制律；通过构造合适的Lyapunov函数证明了系统相对姿态误差能够在有限时间内收敛到有界域内；将该结果推广到存在饱和输入情形下，并设计了相应的有限时间滑模姿态协同控制律。仿真结果校验了算法的有效性。     

基于决策更新的多级火箭弹道重规划技术研究

火箭飞行中出现异常状态时,需要对任务弹道进行重新规划,弹道重规划包括任务决策和轨迹规划2部分内容。设计决策等级以确定任务目标,结合目标轨道根数的约束情况,采用自适应伪谱法规划出满足要求的飞行弹道。通过提高约束条件和求解精度实现决策更新,获得更高决策等级的高精度优化解。仿真结果表明,当火箭出现飞行偏差时,这种方案可以快速完成弹道重规划任务,对异常飞行状态实现一定程度的补救挽回。