摘要:提出了一种小卫星姿态确定的非线性滤波算法，该算法利用三轴磁强计和光纤陀螺作为姿态敏感器。在非线性滤波器的设计中，从两个方面对平方根sigma点卡尔曼滤波方法进行改进。第一，把姿态四元数的矢量部分、光纤陀螺的漂移和噪声组合，得到滤波器的增广状态向量；第二，分别建立向量旋转模型、最优化模型和误差四元数乘法模型来确保非线性滤波过程中四元数的归一化约束。仿真分析结果表明，本文提出的非线性滤波算法能够有效地提高小卫星的定姿性能，与扩展卡尔曼滤波相比，具有较高的精度、稳定性和较快的收敛速度；与无迹卡尔曼滤波相比，收敛性相当，但是精度略优，稳定性和计算效率较高。

摘要:高超声速飞行器通常采用轻质材料和细长升力体设计，导致受控刚体运动频率与结构振动频率趋于接近，给飞行器制导控制系统设计带来了巨大挑战。基于假设模态下建立了考虑变截面效应的高超声速飞行器自由梁结构动力学模型，对比了横截面梁和变截面梁模态振型和频率；考虑变截面效应后，振型变化较大，同时二、三阶模态频率均变小。给出了耦合气动弹性和飞行动力学的高超声速飞行器运动方程。在典型工况下，对比分析了刚体、常截面梁和变截面梁高超声速飞行器的平衡和动态特征，结果说明：变截面梁在平衡状态下附加攻角更大，系统在平衡点处开环不稳定性更大，同时非最小相位行为基本不变。

摘要:用速度滑移与温度跳跃边界条件代替通常假定的无滑移边界条件，可有效地提高计算流体力学模型对高空滑移流区域流动的预测精度。应用Maxwell滑移边界条件时，通过直接计算速度梯度及温度梯度而得到速度滑移和温度跳跃量的处理方法在网格较密的时候会出现迭代计算发散的问题。理论分析表明，直接计算梯度的方法使边界条件的时间推进过程等价于雅克比迭代过程，因此必须满足相应的收敛性条件。为了消除收敛性条件的限制，给出了一种在任意网格密度下均收敛的边界条件处理方法并通过数值算例验证了该方法的正确性。针对高空高超声速流动，以空天飞机为例，对比了滑移/无滑移边界条件所得结果的差异，分析了滑移效应对飞行器气动特性及热环境的影响。

摘要:对于新型运载火箭，没有相近型号导引系数数据供参考，采用传统试探法计算量大，在制导方案初期论证中不能满足多方案快速计算的需求。在引入理想弹道剩余飞行速度概念的基础上，提出导引系数实时计算方法。本方法对当前实时状态参数和后续飞行段弹道进行了综合考虑，通过数字仿真表明导引精度高于传统常系数导引方法。由于本方法对导引能力进行了预估，因而制导指令不会剧烈变化，易于姿态控制系统的设计实现。同时，由于采用完全解析法，对箭载计算机计算能力要求几乎没有增加，易于工程实现。

摘要:基于不可逆能量耗散的损伤变量定义方法和动态线粘弹性理论，建立了固体推进剂累积损伤模型，利用不同拉伸速率下的试验数据，拟合得到了推进剂破坏耗散能表达式，进而给出了推进剂在周期应力响应下的累积损伤计算式，并讨论了周期应力幅值和频率对累积损伤的影响，最后对某舰载发动机药柱进行了累积损伤及使用寿命分析。提出的累积损伤分析方法，为固体发动机贮存寿命预估提供了一条有益的技术途径。

摘要:研究Gauss伪谱法在空空导弹最优中制导律设计中的应用。建立空空导弹中制导律设计问题最优控制模型，首次提出采用Gauss伪谱法求解最优中制导律设计问题的思路，详细阐述了求解流程，通过仿真算例验证了求解方法的有效性，并同比例导引、打靶法等传统方法进行了对比。仿真结果表明，综合考虑性能指标、计算精度、计算效率等因素，Gauss伪谱法具有明显优势，Gauss伪谱法求解结果和求解效率与配点个数密切相关。研究结果为空空导弹中制导律设计提供理论参考。

摘要:以一种高焓高压空气加热器为研究对象，对其冷却通道的流动和传热进行了三维数值仿真，冷却剂采用液态水，燃烧室和喷管分别采用不同的壁面材料，考虑壁面材料物性随温度的变化，并通过加热器热试验证了数值仿真结果的正确性。在此基础上，对比分析了气体辐射、冷却通道结构以及冷却水的流动方式对壁面换热的影响。结果表明：气体辐射对加热器燃烧室段壁面换热影响较大，对喷管壁面换热无明显的影响。在传热计算中，忽略气体辐射会引起较大的误差；冷却通道数和宽度存在最优组合，使得壁面换热量最大。冷却水的流动方式对燃气侧壁面温度影响较小，但对冷却液侧壁面温度的影响较大。

摘要:固体运载火箭传统耗尽关机制导方法姿态角调整次数过多，不利于控制系统设计。提出了姿态角单次调整的耗尽关机能量管理策略：以火箭的待增视速度方向为基准，通过计算火箭所需耗费的视速度，优化选取火箭的初、末姿态角；火箭以恒定角速率从初姿态角变为末姿态角，达到末姿态角时保持恒定，直至耗尽关机。仿真结果表明，新方法在满足火箭的终端速度约束条件下，视速度模量耗费百分比超过30%，且姿态角单向调整，有利于控制系统的工程设计。

摘要:采用非定常双时间步长方法、刚性旋转动网格技术，结合空间隐式格式数值分析了高超声速钝锥体定常与非定常流场特征，并运用最小二乘法辨识出钝锥体的俯仰阻尼导数。通过与相应的实验数据、工程估算值进行比较，分析并验证了壁面网格雷诺数、钝头比、攻角与质心位置对钝锥体俯仰阻尼导数的影响。同时采用五种差分格式，其中包含五阶精度WENO与高精度WNND格式，对钝锥体俯仰阻尼导数进行了计算，结果表明不同无粘差分格式对俯仰静导数影响较小，但不同格式之间俯仰动导数结果存在差异，分析认为差分格式之间不同的粘性分辨率应是差异的主要来源。

摘要:以大型伞或特大型伞为研究对象，采用任意拉格朗日-欧拉（ALE）流固耦合方法模拟某载人飞船主伞（环帆伞）在无限质量情况下的充气展开过程。计算获得了充气过程中，伞衣外形和流场之间的动态关系，数值模拟出非对称充气、伞顶甩打等不良充气现象，提出了充气过程存在“瓶颈”效应，通过大量的实物试验验证该效应的存在。通过结果分析发现“瓶颈”效应实质是由于伞衣面积大，伞衣结构复杂或开伞速度过大导致气团进入伞体受阻造成的，但其产生的具体必要条件尚有待进一步研究。结论对了解降落伞工作机理，防止开伞失效有重要意义。

摘要:在分析敏捷卫星的特点和卫星多用户需求的基础上，针对敏捷卫星任务规划问题，基于Multi-Agent理论构建了任务分配模型；针对敏捷卫星任务规划初始方案调度中卫星资源失效的情况给出了敏捷卫星动态任务重调度模型；在此基础上，提出了基于诚信机制的可解约合同网任务分配方法，设计了招投标机制、可解约合同网协议以及招投标、评标策略；以敏捷卫星任务规划调度问题为例通过实验获得了满意的结果，表明了模型的合理性以及算法的有效性。

摘要:为研究非对称结构战斗部的破片飞散特性，利用斜激波理论对爆轰波作用于壳体表面的过程进行研究，并利用自由面速度倍增定律对波在自由面反射后质点速度的计算进行简化，得到了破片飞散角的计算模型。利用D型战斗部试验数据对计算模型进行验证，结果表明，斜激波理论计算得到的破片飞散与试验结果吻合很好；当入射角较小时，壳体飞散角与入射角成线性关系。

摘要:GPS现代化中的L1C信号使用了LDPC码，以提高接收机的弱信号接收能力。L1C信号中使用的LDPC码没有循环或准循环结构，这为译码器设计带来了难度。为了降低译码器实现复杂度，在分析L1C信号LDPC码校验矩阵结构的基础上，通过对校验节点分类和改变变量节点更新方法，提出了一种低存储量和简化译码器控制逻辑的低复杂度译码器结构，并通过仿真验证了译码器译码结果的正确性。

摘要:研究了阵列接收的GPS接收信号中线性扫频(LFM)干扰的抑制问题。LFM信号瞬时频率的估计是抑制干扰的关键，而要准确估计信号瞬时频率，必须抑制接收信号时频分布中交叉项干扰。本文对接收信号矢量进行白化，得到信号矢量白化后的空时频分布(STFD)矩阵。文中推出一个与传统方法获得的判决变量不同的判决变量，用该判决变量可以更加清晰地选出LFM信号在时频分布中的自项。根据时频脊点的分布估计LFM信号频率参数以及信号瞬时频率，之后即可根据瞬时频率构建陷波器滤除干扰。仿真表明该方法能够将受交叉项严重干扰的接收信号时频分布映射为清晰的接收信号自项的时频分布，在数据快拍数满足一定要求时可以很好地抑制掉LFM干扰。

摘要:时间和频率同步问题是基于星载照射源的被动SAR系统的关键技术之一。为了研究时、频同步误差对其成像的影响，针对系统工作特性，分析了时、频同步误差的产生机理，建立了时、频同步误差模型，并利用二阶距离模型和RD成像算法，建立了完整的时、频同步误差到成像结果的传递模型，仿真验证了理论分析的准确性。理论推导和仿真计算结果指出了基于星载照射源的被动SAR系统对时间同步和频率同步的精度要求。分析结论对于指导基于星载照射源的被动SAR系统设计及同步方法研究具有重要意义。

摘要:S-Box是现行分组密码中唯一的非线性部件，主要提供了分组密码算法中必需的混淆作用，其密码强度决定了整个分组密码的安全强度。为进一步提高S-Box的强度，结合离散混沌系统的内在随机性、有界性、非周期性及对初始条件和参数极度敏感等特点，提出一种采用多混沌映射和交叉映射生成S-Box的生成算法。实验分析表明，该算法生成的样本密钥敏感性强，随机性好，既能较好地满足S-Box设计所要求的各项准则和特性，安全性高，同时又能降低计算复杂度，提高计算速度，且易于生成和扩展，因而是一种性能良好的S-Box候选算法。

摘要:针对杂波环境中的目标检测跟踪问题，提出一种基于随机有限集理论的多传感器目标联合检测跟踪算法。算法将目标状态和量测描述为随机集合，建立考虑目标出现、目标保持、目标消失等情况的目标状态随机有限集模型，以及考虑漏检和虚警的多传感器量测随机有限集模型。将目标的联合检测跟踪问题构建为目标状态集合的贝叶斯最优估计问题，并基于随机有限集理论对该贝叶斯估计算法的递推表达式进行严格理论推导。采用序贯蒙特卡罗技术实现算法的递推滤波。仿真结果验证了该算法的有效性以及算法相对于传统基于数据关联算法的性能优势。

摘要:并行应用程序中绝大部分的访存是对私有数据的访问，在cache一致性协议上不会产生冲突。传统一致性协议没有根据程序私有数据的访问模式进行针对性设计，存在着很大的优化空间。针对以上的问题，提出了一种支持私有状态的cache一致性协议PMESI，通过动态关闭和激活内存空间的cache一致性目录，优化私有内存空间的访问延迟和功耗。通过时钟精确模拟器的测试，PMESI协议优化了程序中54%的访存，并行程序的执行时间平均缩短了9%。

摘要:为提高智能视频监控系统中运动目标检测算法在低信噪比条件下的鲁棒性，结合混合高斯背景建模算法和随机共振原理实现一种低信噪比下的运动目标检测算法。算法根据混合高斯背景模型对当前帧生成目标概率灰度图，在本文定义的性能评价函数下，通过向该概率灰度图添加噪声使得评价函数最优化从而达到随机共振，对该随机共振灰度图进行阈值分割得到输出的检测目标。针对昏暗、大雾和红外视频分别进行了实验，证实了本文算法的有效性同时也显示本文算法相对于普通背景差算法性能获得了明显提升。

摘要:目前, 不协调决策表的分布约简、最大分布约简和分配约简算法复杂度较高, 不适合处理大数据集。在分析已有算法基础上, 分析了基于相对可区分度的属性重要性度量的性质, 解决了正域度量属性重要性的缺陷。 针对不协调决策表, 给出了多种简化协调决策表的定义, 从而大大缩减了约简的实例数。以相对可区分度为启发函数构造了一种高效完备的不协调决策表约简算法。理论分析和实验结果表明, 该约简算法解决了现有算法在复杂度和属性重要性度量上的缺陷, 适合处理不协调的大数据集。

摘要:基于内容的月球影像检索面向月球探测计划获取的大量遥感数据，根据影像视觉内容，提供一种方便而高效的检索方式。为提高其检索效率，在对基于内容的月球影像检索过程进行分析的基础上，运用Petri网完成过程建模与并行化分析。提出一种基于内容的月球影像检索并行框架，并据此部署实验系统，将嫦娥月球影像等实际数据集投入其中进行检索实验。结果表明，基于内容的月球影像检索并行框架能够有效提升查询检索效率。

摘要:分布式水文模型中的逐栅格汇流算法计算量大，需要借助并行计算以满足大流域长历时模拟的要求。针对目前鲜有对基于隐式有限差分的逐栅格汇流算法进行并行计算研究的情况，基于栅格分层的思想提出一种适用于共享内存并行计算环境的逐栅格汇流并行算法。该算法首先根据流向进行栅格分层，使同一层中栅格的计算相互独立，然后将同一层中栅格的计算任务分配到多个计算单元并行计算。采用C++编程语言与OpenMP并行编程库实现了该算法，并选择河北省清水河流域为实验区，在不同数据规模（30m、90m、270m分辨率）、不同核数（2~20个）以及不同栅格分层方法的情况下对算法性能进行了测试。实验结果表明本文提出的并行算法具有较好的加速比和并行效率，且并行效率随数据规模的增大而增大。栅格分层方法对算法并行性能有明显影响，从上到下的分层方法比从下到上的方法具有更高的并行效率。

摘要:数据粒度是海量空间数据并行计算的重要问题之一。通过对不同性质的并行算法的对比分析，提出空间数据粒度模型，量化地反映并行地形分析中数据划分的规模，建立并行数据粒度评价模型。通过研究集群环境下不同算法的数据并行数据粒度问题，提出基于并行数据粒度评价模型的优化数据粒度调度算法。通过计算每一次并行计算的时间与数据粒度效率，从而实现对计算数据粒度动态更新以追求更高的加速比。经过实验验证，该算法较之传统算法，可提供更高的任务执行效率并具有更好的可移植性。

摘要:空间连接聚集是一种常用并且非常耗时的空间数据库操作，特别是在面对大规模空间数据集时，单机运行环境难以满足其对时空开销的需求,如何设计高效的面向云计算环境中的分布式空间连接聚集算法越来越受到人们关注。Map-Reduce作为云计算的核心模式受限于其扁平化的串行扫描操作模型,常被用来加速非索引的空间连接操作，现有工作尚无将Map-Reduce和R-树索引结合来处理空间连接聚集。因此，提出了基于R-树索引的Map-Reduce空间连接聚集算法(RSJA-MR)来更高效地返回连接聚集结果。提出一种分布式R-树索引结构以支持大规模空间数据的索引，RSJA-MR算法利用分布式R-树生成任务集，任务集的执行满足无依赖并行计算模式，很容易在Map-Reduce框架中进行表达。文中提出一种实时缓存策略以支持索引并发访问。实验结果表明：相比非索引的Map-Reduce连接聚集算法，在空间交叠连接聚集查询上，时间性能最少提升8%，在空间包含连接聚集查询上，时间性能最少提升近35%。

摘要:在GMI磁传感器的研制中，微弱磁场信号经常淹没于电路固有噪声中。当非晶丝GMI（Giant Magneto-Impedance）磁传感器的输出信噪比小于0dB时，常规的峰值检波方法无法检出传感器信号。针对此问题，提出了一种新的微弱信号（信噪比小于0dB）检测方法，利用LMS自适应滤波算法提取非晶丝GMI磁传感器输出信号的特征参数，将该特征参数与理想参数进行相关运算，并根据相关值的大小来确定信号大小，从而实现对微弱磁信号的测量。仿真结果表明，采用LMS自适应滤波算法和相关分析相结合的方法，对于传感器输出信噪比等于-10dB的微弱信号,根据相关值与外磁场大小的对应关系，仍然可以确定外磁场大小。

摘要:振动会导致雷达上晶体振荡器的工作频率发生变化，严重影响了雷达的工作性能。分析了振动对遥感卫星频率基准的影响机理，提出了针对加速度g的数字补偿技术。实验证明该方法可有效降低频率基准的加速度敏感性，在减小振动对频率基准影响方面具有广泛的应用前景。

摘要:在YHFT-DX处理器的研制中，研究并实现了多项支撑全定制设计的EDA技术。针对全定制设计的功能验证，研究并实现了层次式功能模型自动提取技术，能够将晶体管级网表转化为等效的RTL级网表。研究并实现了晶体管级混合时序分析方法，可自动分析全定制设计的延时，并采用多线程并行的方法获得了约10倍左右的速度提升。为提高模拟结果分析的效率，开发了一个延时提取的工具Aimeasure。开发了两个信号完整性分析工具PNVisual和NoiseSpy，分别用于全定制设计的IR-Drop分析和噪声分析。上述技术已在YHFT-DX处理器的设计中得到了广泛应用，有效提高了全定制设计的效率与质量。

摘要:信息化条件下的指挥所建设、指挥行为和指挥艺术的转变是加快转变战斗力生成模式的重要组成部分。指挥所已经具备各种新型交互设备和交互手段，但相互之间“各自为政”，不能在统一的框架下协调使用，导致大量设备和技术被搁置，难以真正融入指挥控制体系。针对这一问题，提出了面向指挥所的多通道交互框架。该框架详细描述了指挥空间多通道交互的软件体系结构，阐述了其中的各个模型（指挥空间概念模型、层次模型、过程模型、组成模型、整合模型）及其相互关系，同时对该框架所涉及的部分关键技术进行了深入探讨。通过一个综合案例，对课题的研究成果进行了充分验证。

摘要:伴随着互联网规模的不断扩展，信息过载问题越来越突出。信息推荐系统被视为解决信息过载问题的最有效方法。然而目前的方法大多数仅考虑用户独立的反馈，而忽略用户的社会属性对推荐的重要作用，这对信息推荐系统的性能会造成巨大的影响。为此，本文提出了基于朋友关系预测的信息推荐算法，将用户的社会关系预测引入信息推荐过程中，分别基于用户的拓扑信息及历史交互信息建立用户社会关系的存在性判定及关系类型判定，并利用线性回归分析方法和逻辑回归分析方法实现了基本特征的融合。最后，通过在Epinions和Slashdot真实数据集上的实验证明，本方法能够有效提高用户社会关系预测的准确性。

摘要:分析了传统PKI(Public Key Infrastructure)身份认证模型存在的问题，基于OCSP (Online Certificate Status Protocol)协议的证书状态验证服务和密钥验证服务相分离，造成了传统PKI身份认证模型的信任度下降，增加了身份认证的风险，跨CA(Certificate Authority)认证复杂度高，CA机构提供的身份认证服务不完整等问题。提出了一种开放式PKI身份认证模型，由CA中心独立完成两个验证服务，将OCSP应答机制改进为提供身份证明文件的方式，可有效解决上述问题。通过云信任评估模型对两种认证模型进行了量化评估，证明了本文提出的开放式身份认证模型可有效提高信任度。对该模型进行了原型实现，重点对性能问题进行了优化，实验测试表明，该模型具有实用价值。

摘要:不确定条件下的不完备信息分析是多属性决策中的主要内容之一，Yang提出的证据推理方法可以较好地处理这类信息。研究了证据推理方法中不完备信息的影响因素，包括规则中的不完备信息，规则的权重以及规则的一致性，并以此为基础分析了评估结果中不完备信息的取值范围，得出了初步结论：评估结果中不完备信息的信度必然小于作为输入的规则中不完备信息中的较大者，但不一定大于其中的较小者。进一步分析了规则一致性的逻辑意义和几何意义，指出规则的一致性实际描述了规则之间的冲突程度。

摘要:研究卫星侦察信息精度对导弹打击海上移动目标命中概率的影响，对于提高导弹作战效能具有重要意义。根据导弹打击海上移动目标的原理，描述了其作战过程，分析了导弹命中概率影响因素，建立了基于卫星侦察信息精度的导弹命中概率计算模型，并通过蒙特卡洛方法分析了卫星侦察信息精度对导弹命中概率的影响。分析结果表明：在可接受区间内，卫星侦察信息精度对导弹命中概率的影响可以忽略，在可接受区间外，导弹命中概率随着信息精度降低而下降。