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2021年 第42卷 第9期    刊出日期：2021-09-30

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动能弹高速侵彻钢筋混凝土靶时弹丸头部质量侵蚀微观机理

宁建国， 李钊， 马天宝， 许香照

2021, 42(9):  1809-1818.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.001

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动能弹在高速侵彻混凝土过程中会发生明显的质量侵蚀现象，并因此严重影响其侵彻性能。为进一步研究弹体在侵彻过程中发生侵蚀现象的内在机理，开展多组弹体高速侵彻钢筋混凝土靶的侵彻实验。采取线切割技术方法，用回收的剩余弹体头部制备微观观测实验试样。通过金相显微镜和扫描电子显微镜对剩余弹体表面多个观测点的微观形貌进行系统观测。结果表明：剩余弹体表面存在一层明显的热影响区；弹体表面材料存在大量相互平行的长距离犁沟；在弹体尖端观测到少量微裂纹，对弹体尖端的质量损失有一定贡献但影响范围有限；弹体侵蚀现象并非单一机制造成，而是一个多机制共同作用、相互影响的复杂过程。

坦克炮发射角对炮塔座圈动力学行为及其润滑性能的影响

李军宁， 王倩， 韩卡， 陈武阁

2021, 42(9):  1819-1828.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.002

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坦克炮不同发射角下炮塔座圈受到来自多方向力和力矩以及强冲击载荷的联合作用，加之润滑脂非线性流变特性的影响，引起其动力学行为和润滑性能的动态演变，进而显著影响坦克炮射击精度和工作性能。考虑不同发射角的影响，开展炮塔座圈受力分析、接触半径分析和运动分析，通过动力学仿真获得不同发射角下炮塔座圈最大接触载荷分布规律。建立融合动力学及弹流润滑理论的炮塔座圈接触润滑性能分析模型，研究不同发射角、载荷、流变指数等因素影响下炮塔座圈接触微区油膜压力和油膜厚度变化规律。结果表明：随着载荷的增大，油膜压力逐渐增大而油膜厚度减小；随着流变指数的增大，油膜二次压力峰变得明显且油膜厚度增大；随着发射角的增大，最大油膜压力呈增大趋势，最小油膜厚度呈减小趋势；在特定的打击能力（后坐力）指标下发射角为俯角时炮塔座圈具有更好的工作性能。

电动增压器对柴油发动机低速稳态性能的影响

杨攀涛， 崔涛， 赵彦凯， 何文钦， 于聪聪

2021, 42(9):  1829-1837.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.003

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相比于涡轮增压，电动复合增压技术可以提高发动机进气流量和进气响应。通过研究电动增压器转速对发动机扭矩、空燃比和经济性的影响，得出外特性工况下电动增压器的最佳工作点。基于废气涡轮增压器功率、进气功率和燃烧效率，对电动复合增压发动机进行性能仿真，并将电动复合增压发动机与原机进行性能对比。结果表明：电动复合增压系统可以有效提升发动机低速大扭矩区域的工作性能，发动机低速大扭矩区域增加约18%，油耗在220 g/(kW·h)以下区域增加约16.7%；在指示功率增量中，动力循环功增量远大于增压功率提升；增压功率增量主要由废气涡轮增压器的增压功率提升组成；废气涡轮焓降功率提升是废气涡轮增压功率提升的主因。

单轴并联混合动力商用车整车总质量在线估计算法

梅程， 彭建鑫， 胡宇辉

2021, 42(9):  1838-1846.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.004

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为解决混合动力商用车自动变速器控制器难以获取整车总质量参数、以优化换挡规律的问题，提出一种单轴并联混合动力商用车整车总质量在线估计算法。分析整车总质量在商用车行驶过程中的参数特性，基于此设置算法边界条件。建立整车纵向动力学模型，分析和研究P2混合动力系统行驶的复杂工况。利用扩展卡尔曼滤波算法对车辆总质量进行在线估计。在Cruies软件环境中搭建整车模型，在Simulink软件环境中搭建算法模型，实现虚拟联合仿真并进行算法的实车验证。仿真与实车试验结果表明，上述算法能有效识别整车总质量，满足车辆的实际控制需求。

弹丸不同结构尼龙弹带挤进过程的阻力特性

程申申， 陶如意， 王浩， 薛绍， 林庆育

2021, 42(9):  1847-1857.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.005

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为研究大口径火炮发射状态下弹丸尼龙弹带挤进过程的阻力特性，分析不同结构尺寸弹带的影响，建立弹带挤进的有限元模型。基于显式动力学有限元方法，编制内弹道程序对压力场进行计算，利用Abaqus软件对结构动力学过程进行仿真模拟，通过软件内部幅值自定义子程序接口将内弹道程序与动力学过程进行耦合求解。对不同弹底半径、不同宽度以及不同刻槽形式的弹带结构进行仿真计算，模拟结果完整地呈现了挤进过程中弹带的力学性能和变形演化。结果表明：弹丸底部半径越大，弹带流变空间越小，挤进阻力也越大；弹带的密封性能随着其宽度增加而逐渐改善，但所受阻力也会逐渐增大，当宽度过大时会引起膛压过高和弹带失效等风险；弹带刻槽可以有效地将单段流变转变为多段流变，在保证闭气性能前提下避免弹带宽度过大而造成的阻力过大，且刻槽深度变化对挤进阻力的影响比刻槽宽度变化更大；仿真计算结果可为后续选择合理的弹带结构提供重要参考。

端羟基聚醚推进剂慢速烤燃尺寸效应

张海军， 聂建新， 王领， 王栋， 郭学永， 闫石

2021, 42(9):  1858-1866.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.006

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为分析结构尺寸对端羟基聚醚推进剂发动机慢速烤燃响应特性的影响，开展了仿真计算研究。模拟不同直径和长径比发动机在慢速烤燃条件下的响应过程，分析慢速烤燃过程中推进剂的温度分布，以及反应温度、反应时间和反应位置随发动机直径和长径比的变化规律。建立一种基于图像处理的高温推进剂质量分布计算方法，计算慢速烤燃条件下发动机反应前推进剂的温度分布，并将其作为评价发动机慢速烤燃反应剧烈程度的参量。研究发现：直径大小对慢速烤燃响应时间和响应温度影响较大，长度影响较小；二者对反应位置影响都较大，随着尺寸和长径比的增大，反应位置向装药边缘移动，当尺寸较大时反应位置与壳体边缘的距离保持稳定；高温推进剂的质量占比随着长径比改变而发生变化，在装药量分别为5.5 kg、18.0 kg及44.0 kg烤燃件中，当装药直径在150~160 mm时，3种烤燃件发生反应前的高温推进剂占比最小。

典型反应性合金冲击释能量及耦合毁伤能力对比

李梅， 王璐瑶， 蒋建伟

2021, 42(9):  1867-1876.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.007

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反应性合金是一种高密度超钝感的新型含能材料，在高速撞击下可释放大量化学能，具有与动能耦合毁伤目标的潜力。通过弹道枪驱动非晶合金类、传统合金类和高熵合金类反应性合金样品，以1 500 m/s速度撞击准密闭容器和间隔靶。对比分析了3种样品冲击释能行为和对间隔靶耦合毁伤能力的差异。结果显示：反应性合金样品在高速侵彻靶板后形成的燃烧碎片云对间隔靶兼具动能和化学能毁伤能力；化学能释放效率与样品的静态抗压强度正相关；由于样品所携带的化学能和动能随着燃烧碎片云运动，释放在靶后不同空间处，故对间隔靶的毁伤能力与其总携带能量无关；化学能对耦合毁伤能力的贡献程度主要取决于释能效率。

横向过载对固体火箭发动机推进剂点火建压过程的影响

官典, 李世鹏, 刘筑, 王宁飞

2021, 42(9):  1877-1887.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.008

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大过载下固体火箭燃烧与流动状态的剧烈变化会导致内弹道出现异常，严重时可能会引起发动机点火失败。为研究横向过载时点火内弹道特性，建立囊括流场惯性过载效应、过载燃烧效应和侵蚀燃烧效应的点火模型。对不同横向过载下燃烧室压力和侵蚀与过载效应燃速增速占比进行计算，并给出了推进剂火焰传播速度与升压速率的关系。结果表明：正向过载下压力峰值增加，负向过载下压力峰值降低；正向过载下，推进剂前段主要由过载效应影响，后段主要由侵蚀效应影响；正向过载加剧下游侵蚀效应，而负向过载对推进剂的燃烧起削弱作用，但程度较弱、持续时间较短；火焰传播速度峰值时刻、推进剂表面首次全部点燃时刻和升压速率峰值点时刻几乎一致，工程上可以用实验中获得的升压速率分析推进剂表面燃烧状况。

多官能团聚叠氮缩水甘油醚基浇注聚合物粘结炸药的固化反应动力学和固化工艺参数

陈春燕， 王晓峰， 南海

2021, 42(9):  1888-1894.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.009

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为设定多官能团聚叠氮缩水甘油醚（ATP）在聚合物粘结炸药（PBX）中应用时的固化工艺参数，开展ATP基PBX固化测试方法和固化工艺实验研究。采用非等温差示扫描量热法和流变法进行实验，研究ATP基PBX固化过程中热量和储能模量的变化，获得PBX的固化反应动力学方程和固化工艺参数。实验结果表明：流变法可作为表征ATP基PBX固化反应的测试方法，ATP基PBX的固化反应动力学方程为dαdt=2.0×10 ¹⁹exp [JB<2(]－1.51×10 ⁵RT[JB>2)]α^0.42(1－α) ^1.30，α为固化度，t为时间，R为气体常数，T为温度。ATP基PBX直接在60 ℃恒温固化时PBX内部出现大量气孔，采用先30 ℃后60 ℃的阶梯固化工艺时PBX内部无气孔；ATP基PBX 30 ℃的最优固化时间为68 h，60 ℃的最优固化时间为66 h.

爆炸载荷冲击下假人下肢的材料参数识别和修正方法

李明星， 张明， 陈四春， 李锴， 刘状， 袁溪

2021, 42(9):  1895-1901.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.010

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为提高假人在爆炸载荷冲击下的模拟精度，以高速垂向冲击下假人下肢材料本构参数校验寻优为目标，基于爆炸载荷冲击波作用于车身结构产生的结构响应特性，确定模拟爆炸载荷冲击台架的冲击速度。设置不同的冲击速度进行假人下肢冲击实验，获取下肢的冲击力-时间曲线。对下肢的重要材料参数进行实验设计并获取仿真下肢胫骨力峰值，以仿真数据与实验数据误差最小化为目标进行下肢材料参数寻优。通过台架实验与有限元数值仿真校验对材料参数进行优化，得到下肢各组件之间材料本构模型参数的最佳匹配。结果表明：假人下肢模型材料参数优化后的仿真结果与实验结果一致性较好，可为高速垂向冲击下假人下肢材料模型修正提供技术支持。

基于贝叶斯滤波算法的警戒相控阵雷达目标跟踪时间资源优化分配算法

李纪三， 侯娇， 刘溶， 任渊

2021, 42(9):  1902-1910.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.011

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针对警戒相控阵雷达的目标跟踪时间资源优化配置问题，基于贝叶斯滤波算法提出一种 应用于警戒相控阵雷达的变数据率跟踪算法。传统Cohen算法受量测噪声起伏影响引起跟踪数据率抖动，在目标反向机动阶段易造成目标的失跟；新算法在非机动时段利用正态分布的2σ准则对目标是否机动进行判决，在机动时段目标加速度服从修正的瑞利分布；在数据率增加和降低阶段采用不同平滑系数能够快速响应目标机动且确保在反向阶段不失跟。通过两个机动实例进行仿真验证,结果表明:新算法能够有效地抑制目标反向机动时的失跟问题；与传统Cohen算法相比，新算法能够快速响应目标机动。

基于非下采样轮廓波变换与引导滤波器的红外及可见光图像融合

丁贵鹏， 陶钢， 李英超, 庞春桥， 王小峰， 段桂茹

2021, 42(9):  1911-1922.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.012

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为克服传统融合方法对灰度相关性较弱的红外与可见光图像融合存在的不足，提出一种基于 非下采样轮廓波变换（NSCT）与引导滤波器的融合方法。利用NSCT对源图像进行多尺度多方向分解，分离出包含在不同频带内的特征信息，得到一个低频近似图像和多个高频方向细节图像；局域窗口加权平均能量和改进拉普拉斯能量分别作为低频近似图像的活性测度，构造显著特征图对近似图像进行加权平均，以解决能量保持和细节提取两个关键问题；在方向细节图像中，基于活性测度取大规则获得决策映射图，将源图像作为引导图、决策映射图作为输入图像进行引导滤波，得到权重分配图，对方向细节图像进行加权平均，降低噪声的敏感度。对融合后的近似图像和方向细节图像进行NSCT逆变换，得到最后的融合图像。采用多组红外与可见光图像进行融合实验，并对融合结果进行客观评价。实验结果表明，该融合方法在主观和客观评价上均优于已有文献的一些典型融合方法，如基于两尺度分解的引导滤波融合方法、NSCT域内稀疏表示融合方法、基于像素显著性的交叉双边滤波融合方法、基于深度学习的卷积神经网络融合方法、基于显著性检测的双尺度融合方法，可获得更好的融合效果。

混合噪声条件下的目标被动定位算法

陈林秀， 郝明瑞， 赵佳佳

2021, 42(9):  1923-1930.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.013

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为提高被动传感器观测噪声为含时变有色噪声、跳变噪声的混合噪声时容积卡尔曼滤波（CKF）算法的滤波精度和稳定性，提出一种自适应容积卡尔曼滤波（ACKF）算法。在ACKF算法中，在基本CKF算法基础上，采用观测重构、待定系数去相关方法，推导得到有色噪声条件下的容积卡尔曼滤波算法。针对时变有色噪声和跳变噪声导致滤波精度受损的问题，引入噪声方差在线修正及有害观测剔除的思想，进行了ACKF算法设计。仿真结果表明，与基本CKF算法相比，ACKF算法在x轴、y轴、z轴3个方向得到的被动定位精度分别提升了24.75％、32.57％和28.48％，具有更高的滤波稳定性和精度。

库德式激光通信终端粗跟踪技术

白杨杨, 陈力兵, 孟立新, 张乐仪, 张立中

2021, 42(9):  1931-1939.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.014

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在库德式通信终端中，望远单元和库德反射镜与电荷耦合器（CCD）探测器之间的相对运动导致光路结构随通信终端姿态变化而改变，使得控制难度增大。为解决这一问题，利用矩阵光学方法建立库德式激光通信终端的CCD测角模型，设计基于模型-PID的控制算法，搭建实验测试系统验证了该算法在瞄准、捕获和跟踪过程中的性能。结果表明：利用实测数据对测角模型进行静态验证时，计算精度的均方根误差优于9 μrad；加入角速度0.1°/s、幅值0.1°的正弦扰动信号进行跟踪测试时，实测动态跟踪误差的标准差优于21 μrad（1σ），满足激光通信对于粗跟踪单元50 μrad（1σ）跟踪精度的需求。

融合时空特性的孪生网络视觉跟踪

姜珊， 底晓强， 韩成

2021, 42(9):  1940-1950.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.015

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针对现有跟踪算法处理快速运动和相似目标干扰挑战时精度欠佳的问题，提出一种基于时空注意力机制的孪生网络跟踪算法。设计时间注意力模块，利用视频初始帧作为参考，依照多幅历史参考帧的贡献程度，自适应地为其赋予权重并进行融合，构建时效性较强的多帧融合模板；结合空间注意力模块，通过非局部操作增强算法对跟踪图像的整体感知能力，进而提升算法的判别能力；在网络训练阶段，利用Focal Loss函数训练网络，以平衡正负样本的比例，提高算法判别困难样本的能力。仿真实验采用标准数据集OTB2015和VOT2016测试算法性能，并与近年来的12种优秀算法即ECO算法、DSST算法、HDT算法、CFNet算法、KCF算法、SRDCF算法、SiamFC算法、DCFNet算法、MEEM算法、SiamVGG算法、BACF算法、ANT算法进行对比。结果表明，融合时空特性的孪生网络跟踪算法可以很好地应对快速运动和相似目标干扰挑战，并有效提升基准算法的性能。

基于水下运动平台的磁性目标跟踪与特征反演

马剑飞， 丁凯， 颜冰， 林春生

2021, 42(9):  1951-1961.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.016

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传统的磁梯度张量定位方法大多基于单磁偶极子模型，对具有一定尺度的目标存在定位精度不足的问题，而且易受环境噪声以及测量精度的影响，尤其是在偶极子特征平面上，微小的扰动或者观测精度不足就会导致定位结果发生较大的偏差。针对上述问题，基于多个偶极子的组合模型，结合具有鲁棒性的无迹卡尔曼滤波算法，提出一种针对尺度磁性目标的磁梯度跟踪方法。该方法能够有效提高磁性尺度目标的定位精度，特别当出现异常观测时仍然可以准确定位目标。以水雷或者水下未爆弹等目标的识别为例，根据鲁棒无迹卡尔曼算法得到的偶极子分布状态，结合主成分分析算法的数学含义，设计了一种可以准确反演目标的主尺度特征以及结构特征的目标尺度反演算法。该算法可识别目标主尺度为线结构或者面结构，对目标主尺度反演误差小于0.3 m，对目标主尺度方向的反演误差小于2°，可为目标种类判别提供参考。

高速多体船的解析预测控制减纵摇方法

张军， 温昊， 刘志林， 李国胜

2021, 42(9):  1962-1971.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.017

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为减少高速多体船的升沉和纵摇变化幅度，提高船体垂向运动平稳性，提出一种解析预测控制的减纵摇方法。建立T型翼和压浪板作为减摇附体的多体船垂向运动模型，分析升沉和纵摇运动的强耦合性和参数不确定性。定义有限时域的连续预测控制目标函数和终端等式约束，基于带有误差反馈校正的1阶欧拉模型预测升沉和纵摇运动状态，以提高预测模型精度和减摇控制性能。采用数值积分和最优二次序列规划理论获得多体船减摇的解析预测控制律，避免传统预测控制在线优化的复杂性，通过Lyapunov理论证明闭环系统的一致有界性。给出解析预测控制方法与广义预测控制等其他方法的减摇性能仿真对比，通过实验验证了新方法的有效性。

开架式水下机器人水动力系数计算与动力学建模

闫银坡， 于福杰， 陈原

2021, 42(9):  1972-1986.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.018

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为实现开架式水下机器人的操纵性预报和开展控制算法的研究，提出一种基于格子波尔兹曼方法（LBM）的水动力系数数值计算方法。对比LBM和传统雷诺平均Navier-Stokes方程方法在稳态纵荡运动和斜航运动中的模拟结果，验证LBM的可行性。建立大振幅非稳态平面运动机构试验的严格运动函数，根据水下机器人结构特点构建包含惯性水动力系数、线性与非线性黏性水动力系数的水动力模型，并采用最小二乘法辨识水动力模型参数。对标准操纵性试验进行数值仿真，验证所建立的6自由度运动方程的有效性。结果表明：与基于传统计算流体力学技术的水动力计算方法相比，LBM不会受水下机器人外形复杂程度的限制，避免了非稳态运动模拟中复杂动网格的更新难题；通过大振幅平面运动机构试验模拟缩短了水动力系数计算周期，该水动力学模型较完整，更适用于操纵性预报和控制算法的研究。

基于演化计算的迷彩目标隐蔽策略仿真设计

周颖， 谢振平， 蒋晓军

2021, 42(9):  1987-1997.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.019

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针对典型自然环境下军事装备的隐蔽问题，提出一种新颖的演化计算策略，将其与图像仿真设计手段相结合，根据环境状况，构建一种快速仿真计算进而给出迷彩目标隐蔽策略的新方法。该方法主要包括迷彩目标与场景图像的融合仿真计算，引入视错觉条带覆盖的迷彩目标隐蔽计算，基于粒子群优化算法和概率分布采样的搜索计算，以及基于深度神经网络图像特征的融合度计算。运用深度神经网络图像分割模型，结合迷彩目标的分割识出率，评估新方法的性能。仿真实验结果表明：在林地和荒漠环境中获得的隐蔽仿真图像平均融合度可达0.99以上，平均分割识出率低于0.90；新方法能够为设计给定目标在场景图像中的隐蔽策略提供有效的依据，具有较高的实用价值和可扩展性。

基于三维建模的坦克假目标示假性能仿真技术

冯海潮， 王羽羽， 刘伟， 曾永兴， 吴克南

2021, 42(9):  1998-2003.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.020

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为提高假目标在可见光波段的示假性能试验效率、降低试验风险，以假坦克示假性能试验为研究背景，运用三维建模技术和仿真技术，实现用仿真坦克代替真实坦克的目的。利用三维建模技术采集真坦克的三维点云数据，选取合适方式对坦克的各主要部件进行建模，采用灵活的贴图方法将数码迷彩图案映射到三维仿真模型上，完成仿真坦克构建。通过坐标变换、透视投影变换将三维坦克模型与二维背景合成，得到仿真实验图像。仿真实验图像中真坦克与仿真坦克的相似度计算结果及判读员判读统计结果表明，仿真技术应用于装备试验是可行的。

基于斜面法原理的7075-T651铝合金板材内部三维残余应力分布

王子标， 孙剑飞， 李湉， 张力仁， 张晟玮

2021, 42(9):  2004-2012.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.021

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为提高飞机性能与可靠性、减轻质量，越来越多的铝合金整体结构件被采用。毛坯初始残余应力是引起铝合金整体结构件加工变形的主要原因之一，对毛坯内部三向残余应力的分布规律进行高效精确的测量显得尤为重要。针对传统剥层法操作繁琐、效率低的问题，提出一种新的测量毛坯三向残余应力方法——斜面法。实验以7075-T651铝合金预拉伸板为研究样件，分别利用剥层法和斜面法对其内部三向残余应力进行测量。对测量结果进行修正，以减小斜坡加工引起的残余应力测量误差。结果表明：传统剥层法与修正后的斜面法测量结果沿深度方向的分部规律均呈M形；与传统剥层法相比，斜面法测量效率提高10倍；残余应力经修正公式修正后的斜面法测量结果误差90%在6 MPa以内；新方法不仅可以精确高效地测量毛坯全厚度的残余应力，还能够对表层20 μm深度的残余应力进行检测。

基于融合评价指标和神经网络的刀具磨损预测

秦国华， 高杰， 叶海潮， 姜国杰， 黄帅， 赖晓春

2021, 42(9):  2013-2023.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.022

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机械加工过程中的刀具磨损状态对零件的加工质量、生产效率和成本影响极大。对刀具磨损的采集信号进行合理准确地降噪处理，是实现刀具磨损检测的核心技术。利用熵值法构造出信噪比、平滑度、均方根误差3个传统评价指标的权重，提出降噪质量的融合评价指标。对比仿真信号的去噪结果与真实信号发现，融合评价指标更具可行性和优越性。以最大融合评价指标为目标，提出降噪参数的优化方法。针对小波阈值去噪后的实际刀具磨损振动信号，与传统的单个评价指标相比，融合评价指标优选出来的降噪参数，不仅能够去除\[6 kHz，12 kHz\]高频部分的噪声信号，而且能够比较完整地保留\[0 kHz，6 kHz\]低频部分的真实信号。通过提取出刀具磨损特征值，建立切削工艺参数与刀具磨损之间的神经网络预测模型。刀具磨损试验结果表明，预测结果与试验测量值之间的最大误差不超出6.0%，进一步验证了基于多指标融合评价的最佳降噪参数能够准确地提取出刀具磨损信号的特征量。

基于多传感器信息决策级融合的刀具磨损在线监测

李恒, 叶祖坤, 查文彬, 王禹林

2021, 42(9):  2024-2031.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.023

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针对无法精确掌控机械加工过程中刀具磨损状态的现状，提出一种基于多传感器信息决策级融合的刀具磨损在线动态监测模型。该模型对采集的振动、力、声发射传感器信号进行特征提取后，将特征按传感器类型划分为独立样本。划分后的独立样本分别对同一个刀具磨损量进行回归预测，进而对每一个独立样本预测得到的刀具磨损量进行加权综合决策，最终决策出刀具磨损量。实验结果表明：刀具磨损在线动态监测模型能够有效地提高刀具磨损动态预测精度，平均预测准确率可达97.9%；与现有研究方法相比，预测准确率至少提升4%以上，预测时间仅为0.016 s，具有较大优势。

资源受限条件下车辆维修工序调度优化

汤润之, 班利明, 钱乐, 雷争军, 宋卫星

2021, 42(9):  2032-2039.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.024

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车辆装备战时维修时间紧、任务量大、突发情况多，装备维修调度对部队作战效能快速恢复至关重要。现有维修调度方法主要围绕单一约束条件进行工序优化，难以满足实际保障需求。结合实际维修班组编配，提出融合多工种、多人员技术等级要素的多优化目标函数，以单工序工时、总工时、紧前工序、总人力资源为约束条件建立了改进的带精英策略的非支配排序遗传算法。在传统非支配精英策略的基础上加入二元锦标赛选择算子，重新设计符合多目标函数优化的交叉算子，利用二重编码对一次抢占式维修工序调度模式进行测算求解，并以实际维修案例对算法进行仿真验证。结果表明，该算法在满足战时复杂目标优化的条件下，降低了维修时间，实现了优化人力资源调度效能的目的。

基于强化学习的集群多目标分配与智能决策方法

朱建文， 赵长见， 李小平， 包为民

2021, 42(9):  2040-2048.  doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2021.09.025

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为提升高动态协同攻击条件下的攻防效能，研究基于强化学习的集群多目标智能分配与决策方法。建立综合攻击性能评估准则，包括基于相对运动信息的攻击优势度评估以及基于目标固有信息的威胁度评估。综合攻击性能、突防概率以及攻击消耗，设计攻防效费比性能指标。构建基于强化学习的多目标决策架构，设计以分配向量为基本元素的动作空间，以及基于量化性能指标的状态空间，利用Q-Learning方法对协同攻击方案，包括导弹选取以及分配形式进行智能决策。仿真结果表明，强化学习能够实现攻防效能最优的多目标在线决策，其计算效率相对于粒子群优化算法具有更明显的优势。