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2022年 第43卷 第11期    刊出日期：2022-11-30

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论文

履带平台无人驾驶系统基于语义信息的模块串联方法

陈慧岩, 关海杰, 刘海鸥, 龚建伟, 吴贺禹

2022, 43(11):  2705-2716.  doi:10.12382/bgxb.2021.0832

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为提高无人履带平台在复杂越野环境下的通行能力，提出一种通过语义信息串联无人驾驶系统中环境感知、运动规划、运动控制模块的方法。环境感知模块通过相机与激光雷达的融合感知方法，利用图像语义信息与激光雷达点云特征，结合平台通过性几何参数，对环境中可通行区域进行粗提取，之后在可通行区域利用高斯聚类模型对环境进行精细的可通行度分析，最终生成具有不同通行度语义信息的三维栅格地图；运动规划模块在考虑平台运动学模型、动力学约束以及平滑过渡约束的基础上,结合地形与道路表面属性生成行为运动基元，通过对基元的分层式在线选择生成具有行为语义的轨迹；运动控制模块基于模型预测控制算法充分考虑平台驱动电机的执行能力、跟踪偏差以及控制稳定性，借助运动规划给出的行为运动基元语义属性，对控制目标函数权重系数进行实时更新，减小轨迹跟踪的横向误差，航向误差以及速度误差。最终利用中型混合动力无人履带平台进行了实车验证，结果表明：所提运动规划方法结果相较于基于平面二值栅格地图规划的轨迹在平均俯仰角、平均侧倾角、平均曲率分别降低46.1%、46.5%、14.2%；所提出基于行为语义轨迹变参数运动控制方法相较于定参数的运动控制方法分别在横向偏差、航向偏差、速度偏差降低17.1%、2.7%、6.1%。

无人履带平台发动机控制技术

马广原， 陈慧岩

2022, 43(11):  2717-2726.  doi:10.12382/bgxb.2021.0547

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随着机器人技术和智能技术的快速发展，作战装备无人化逐渐成为发展趋势，智能装备成为各国研究重点。无人履带平台具有良好的通过性和环境适应性，是陆军装备重要组成部分，其行驶环境复杂多变，不同工况对柴油机调速特性需求不同。通过分析无人履带平台行驶过程中不同工况下柴油机最佳调速特性，以某型装甲运输车搭载的机械调速柴油机为基础，设计电子控制单元（ECU）硬件以及软件系统，并对柴油机进行电控化改造。ECU控制系统具有智能自动启停、运行状态切换和故障自诊断处理等功能，同时可以切换调速特性以适应无人履带平台不同工况：平路直驶时使用与原机械调速柴油机相同的调速特性，以适应变速箱换挡特性；转向模式下减小柴油机调速率，以提高车辆路径跟踪精度。将改进后的电子调速柴油机安装在台架上测试其调速特性并在整车上进行行驶验证，结果可以满足无人履带平台需求。

无人驾驶履带车辆机电联合制动的协调控制

张超朋， 刘庆霄， 董昊天， 陈慧岩， 席军强

2022, 43(11):  2727-2737.  doi:10.12382/bgxb.2021.0784

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针对无人驾驶双侧电驱动履带车辆制动减速控制时抗干扰性能差和机电协调性能差导致目标跟踪误差大的问题，提出一种分层控制系统。在上层控制器中，基于无人驾驶系统的期望速度序列，建立前馈-反馈控制器，以期望制动减速度作为前馈输入，补偿目标制动转矩，以速度误差作为反馈输入，修正目标转矩差。在下层控制器中，综合考虑机械制动和电机制动的特点，建立基于模糊控制的制动力协调分配算法。实车试验结果表明，与速度分段式控制器相比，分层控制器能够准确跟踪期望速度序列，速度跟踪误差减少60.1%，制动减速度标准差减少39.4%，提高了无人驾驶双侧电驱动履带车辆制动控制的目标跟踪精度。

基于轨迹规划与CNN-LSTM预测的履带式混合动力无人平台能量管理优化

谭颖琦， 许景懿， 熊光明， 李子睿， 陈慧岩

2022, 43(11):  2738-2748.  doi:10.12382/bgxb.2021.0679

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混合动力能量管理策略是混合动力系统的关键技术之一，对整车效率和燃油经济性等综合性能起到决定性作用。对于履带式混合动力无人车辆，其复杂的行驶工况对能量管理策略提出更高要求。在传统工况预测方法的基础上，提出一种基于无人驾驶轨迹规划的卷积神经网络与长短期记忆网络的预测模型。针对系统状态变量与控制变量搜索范围广、计算量大的问题，优化动态规划算法以获得最优控制序列；设计模型预测控制方法实现能量管理优化控制；通过实车试验进行验证。研究结果表明，采用卷积神经网络与长短期记忆网络的预测模型比基于规划速度的直接预测模型的精度提高了3%；基于该模型预测控制的能量管理实时优化策略，比基于传统多步神经网络策略的等效燃油消耗量减少了3.9%，改善了整车燃油经济性。

长时工作记忆和注意力分配对装甲车辆乘员情景意识的影响

孙厚杰， 金晓萍， 解芳， 孙晓东， 郑思涓

2022, 43(11):  2749-2760.  doi:10.12382/bgxb.2021.0609

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装甲车辆乘员的情景意识水平显著影响车辆的作战效能，而乘员的情景意识又受到工作记忆、注意力分配等因素的影响。为探究乘员的长时工作记忆及注意力分配对其情景意识的影响，共招募24名被试开展了乘员情景意识评价实验。实验针对装甲车辆中车长某一假定作业任务，基于某乘员任务虚拟仿真实验系统进行。结果显示，在长时工作记忆方面，熟练者的情景意识水平显著高于初学者；在注意力分配方面，高凸显性条件下的情景意识水平显著高于低凸显性条件，而异常信息出现频率对情景意识的影响较小。进一步分析表明，3D-SART、SAGAT、异常信息响应时间、眼睑开度、仪表区注视时间占比、SDNN以及PNN50等指标对情景意识水平变化较为敏感。该研究可为装甲车辆人机交互界面的设计方面提供设计依据。

高性能永磁同步发电机无位置传感器控制策略

刘忠永， 国敬， 范涛， 边元均， 孟柳， 章回炫， 温旭辉

2022, 43(11):  2761-2762.  doi:10.12382/bgxb.2021.0664

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为提高全电化军用特种车辆的可靠性，进一步提升车载发电系统的功率密度，提出一种全速度范围内的永磁同步发电机无位置传感器控制策略。发电系统采用电压、电流双闭环的矢量控制算法，根据转速划分工作区，在低速区内，通过基于正交锁相环的角度跟踪器获取转子位置信息，在中高速工作区内，基于线性状态观测器实现转子位置估算，并结合基于递推最小二乘法的参数辨识算法，向观测器实时更新不同工况下的电机参数，以保证无位置算法的鲁棒性。仿真和实验结果表明：该控制策略在全速度范围内皆能实现精准的转子位置观测，电机状态在工作区切换处过渡平滑，负载投切时系统响应快速稳定，保证了特种车辆发电系统运行的可靠性。

车载炮底盘载荷分离设计技术

钱林方， 陈光宋， 林通， 刘太素

2022, 43(11):  2773-2784.  doi:10.12382/bgxb.2022.0098

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发射载荷的传递控制是车载炮轻量化高机动设计的关键，一直是火炮研究领域的热点问题。为了控制发射载荷的传递，依据车载炮的构型特点，提出了发射载荷作用下底盘的载荷分离设计技术，构建了发射载荷分离满足的约束条件；基于车载炮的拓扑结构，建立了车载炮发射的动力学模型，给出了边界条件、放列协调条件和约束条件；通过对比车载炮发射过程关键部件的受力和响应的计算结果和试验测试结果，验证了所建立模型的正确性；不同支撑结构条件下轮胎受力以及射击稳定性分析结果表明：车载炮的载荷分离设计不仅可免除车载炮发射载荷对底盘轮桥系统的影响，为车载炮具有与底盘相同的可靠性提供了保障；此外，载荷分离设计对车载炮性能提升也有很好的作用，由此验证了载荷分离分析原理的有效性，可实现车与炮功能上的一体化、性能上的解耦设计。车载炮载荷分离设计实现了轻质底盘承受发射强冲击载荷的功能，是远程火炮高机动发射的理想方法。

基于超声阵列的云爆燃料浓度分布评估试验方法

张晓冬， 孙君， 付胜华， 娄文忠， 李楚宝

2022, 43(11):  2785-2790.  doi:10.12382/bgxb.2021.0882

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云爆燃料爆炸抛撒具有高动态性、冲击波湍流和瞬态特性，其燃料浓度分布是燃料空气炸药(FAE）战斗部设计与引信起爆设计的基础。基于脉冲超声在燃料云雾中的衰减特性，建立FAE爆炸抛撒的多点阵列式动态燃料浓度分布评估试验系统。通过获得的燃料云雾中不同位置的超声衰减曲线，对燃料浓度在时间/空间的变化规律进行评估。研究结果表明：FAE静态爆炸抛撒下，中心区燃料云雾浓度由低至高、再由高减低；偏离中心区越远，浓度低的分布特点。该评估方法可以有效表征云爆燃料抛撒过程的浓度分布，为FAE引信系统的最佳起爆时间与位置提供了试验方法与数据支撑。

光辐射起爆乙炔银-硝酸银光敏炸药同步性能

徐海斌， 杨军， 仵可， 陈博， 随亚光， 王等旺

2022, 43(11):  2791-2797.  doi:10.12382/bgxb.2021.0611

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研究光敏炸药光起爆技术及其同步性是光敏炸药加载技术逼真模拟X光热-力学效应的关键。利用自研的镀膜光纤探针作为测时传感器，表征钨丝电爆炸产生强脉冲闪光引爆光敏炸药涂层的光起爆同步性能。结果表明：镀膜光纤探针作为测量单点起爆时间的传感器，可以较高精度地获取光敏炸药涂层各点起爆时间；光照度越高则起爆同步性越好、光起爆延滞期越短；钨丝数量由1根增加至2根可以明显改善光起爆同步性，相邻测点最小起爆时差由0.6 μs降为 0.1 μs， 各测点光起爆延滞期由33.7~57.7 μs降为13.0~20.4 μs，为大面积光起爆技术研究提供了依据。

基于BP神经网络的自适应偏置比例导引

刘畅，王江，范世鹏，李伶，林德福

2022, 43(11):  2798-2809.  doi:10.12382/bgxb.2021.0594

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针对传统的解析偏置比例导引在大范围机动时制导精度较差的缺陷，提出一种基于反向传播(BP)神经网络的自适应偏置比例导引律，通过BP神经网络在线精确求解偏置项。深入分析解析形式的求解偏置项的误差情况，论证不同参数对偏置项求解误差的影响。证明了参数与偏置项间存在的一一映射关系，采用BP神经网络对该映射进行高精度的拟合逼近。对多维输入参数进行灵敏度分析，以此为依据，为BP神经网络在参数空间批量化生成均衡样本。建立基于BP神经网络的偏置项求解模型，采用Adam学习方法对网络进行训练，并从理论上证明了制导律的稳定性。随后对训练效果进行测试，并对所提出的方法进行数学仿真验证。仿真结果表明：所提方法能在有限计算代价下有效提升制导精度，在不考虑弹体动力学情况下，终端角度误差均值仅为0.024°，可为工程应用提供参考。

基于单目/IMU/里程计融合的SLAM算法

张福斌， 张炳烁， 杨玉帅

2022, 43(11):  2810-2817.  doi:10.12382/bgxb.2022.0240

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常见的单目视觉-惯性SLAM算法，应用于以平面运动为主的轮式机器人时，由于存在额外不可观测度等原因常会导致导航定位精度下降。为解决该问题，提出一种能提高定位精度的视觉/IMU/里程计紧耦合的SLAM算法。在视觉前端部分，改进了原始图像金字塔LK光流法，将陀螺仪的旋转信息和里程计的平移信息作为先验，进行了可减少计算量的光流初值计算过程优化；引入车轮里程计信息，推导了IMU/里程计预积分；将里程计约束加入初始化过程和后端非线性优化中，实现视觉、IMU、里程计信息的充分融合利用。开源数据集测试和小车实验结果表明，新算法光流迭代次数减少约32.5%，定位误差均值相比VINS-Mono减少约40%。

频率步进连续波雷达电磁辐射2阶互调虚警干扰效应规律

赵凯， 魏光辉， 潘晓东， 万浩江， 卢新福

2022, 43(11):  2819-2826.  doi:10.12382/bgxb.2021.0540

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为提高雷达装备电磁防护能力，研究了电磁辐射对典型雷达造成的2阶互调虚警干扰效应。以频率步进连续波雷达为研究对象，结合理论分析与效应试验的方法，分析了虚警目标的电平变化规律、波形特征以及出现位置，并给出了敏感频偏（频段）与敏感频差的测试方法。结果表明：双频电磁辐射在接收机下变频的过程中会产生2阶互调信号，该信号在适当条件下会使受试雷达产生一个位置固定的“尖峰型”虚警目标，其位置可通过计算得到；当双频干扰任一分量或两分量同比例增强时，2阶互调虚警电平初期近似线性上升，而后增速趋缓直至电平达到最大值，随后电平逐渐下降；2阶互调虚警电平最大值可远高于单频干扰情形；受试雷达2阶互调虚警干扰敏感频偏约为(f₀-180 MHz)~(f₀+160 MHz)，敏感频差不高于2.70 MHz。

面向战场环境下的语音传输与重构

邵玉斌， 刘晶， 龙华， 李一民

2022, 43(11):  2827-2835.  doi:10.12382/bgxb.2021.0549

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针对语音在高压缩比及低信噪比下传输与重构质量不佳的问题，提出一种基于语谱图的语音压缩传输重构方法。在发送端将语音信号转为语谱图进行传输，再在接收端对语谱图作图像去噪处理，根据去噪后的图像恢复出语音信号的幅度谱；建立发声重构模型，用幅度谱对语音信号进行重构，实现语音恢复。实验结果表明：无噪声环境下，压缩比为10和40的条件下，重构语音质量客观平均得分达到3分以上；低信噪比条件下，压缩比为10时，重构语音质量客观平均得分也能达到2分以上。相比于传统的压缩感知语音重构算法，在高压缩比下，新方法对重构语音质量有明显改善。

基于双边滤波的可见光与红外图像自适应融合

唐伟， 贾方秀， 王晓鸣

2022, 43(11):  2836-2845.  doi:10.12382/bgxb.2021.0626

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针对传统融合方法不能充分提取可见光图像与红外图像各自特有的细节信息和难以确定融合权值的问题，提出一种基于双边滤波的可见光与红外图像自适应融合算法。该方法结合双边滤波与改进的双边滤波，将可见光与红外图像分解为多尺度局部细节、特有细节以及基础信息。在图像融合阶段，局部细节信息采用基于图像边缘能量的融合方法，最大程度保留了图像的细节；图像基础部分的融合，引入了基于局部能量值的正则化参数来自适应调整融合的权值，优化参数的选择；特有细节信息的融合采用了绝对值最大的融合规则以充分保留源图像特有的细节信息。仿真实验结果表明，通过主观判断所提方法融合后的图像视觉效果更好、对比度高，边缘细节的融合比其他算法更加好，在客观指标的评价中，所提融合方法的MI、EN、FMI、SD、Q^AB/F、Mean 6种指标相对于其他方法综合提升了22.6%、5.7%、0.7%、30.4%、14.2%、18.4%，在主观视觉上和客观评价指标中，所提的算法均具备更优的融合效果。

基于双卷积链的双目人体姿态距离定位识别

孙剑明， 韩生权， 沈子成， 吴金鹏

2022, 43(11):  2846-2854.  doi:10.12382/bgxb.2021.0629

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现有的基于无人机的目标定位与判别方法往往达不到实用性要求，而采用无人机常用单摄像头采集的图像信息往往只能获取二维信息，无法获得摄像头基于目标的相对距离。常用的基于双摄像头的距离采集算法又过于复杂，不够稳定，且要求开发人员具有较高的知识水平，固件开发门槛高，应用困难。因此，提出了通过双摄像头下人体姿态识别图像数据集，训练基于双通道Darknet-53基本结构的特征提取网络，运用其参数初始化YOLO-V2网络，通过在训练用于识别人体姿态图像中的人体位置、相对距离以及所属类别。实验结果表明：利用该方法进行人体姿态的人体位置和类别识别，相比于单卷积链的YOLO-V2在识别准确度提高了3.85%、4.83%，且在基于目标的相对距离上精度高于65%；新算法能有效用于无人机远距离快速识别人体姿态并取得较好的识别效果，满足实时需求。

电接枝聚乙烯亚胺改性碳纤维电极电化学性能及其电场响应研究

许嘉威， 韩永康， 孙久哲， 付玉彬

2022, 43(11):  2855-2865.  doi:10.12382/bgxb.2021.0569

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碳纤维电极表面氨基改性可以显著提高其电化学性能和电场响应性能。通过高温氧化和电化学接枝相结合的方法，在碳纤维表面接枝不同分子量（0.6K、1.8K、10K）聚乙烯亚胺分子来调控电极/海水界面双电层结构。实验发现，长分子链之间因氢键更强的相互作用更容易穿插交叠，形成稳定双电层结构。结果表明：PEI-10K的性能最佳，其比电容达到12.8 F·g^-1，电荷转移电阻和低频容抗显著降低；配对电极的电位漂移量仅为0.05 mV/d，电极自噪声降为2.61 nV/sqrt(Hz)，并且可以响应1 mHz、0.03 mV/m的低频弱电场信号；改性后碳纤维电极的响应灵敏度、准确度得到了显著提高，可用于制备高性能海洋电场传感器，提高水下电场探测能力。

考虑船体涡流影响的舰船消磁线圈电感计算方法

周国华， 唐烈峥， 孙兆龙， 吴轲娜， 李志新

2022, 43(11):  2866-2874.  doi:10.12382/bgxb.2021.0596

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舰船消磁线圈的电感值是影响消磁电源系统设计的重要因素。针对舰船结构复杂、船体涡流去磁效应显著等特点，提出一种基于时谐磁场仿真的消磁线圈电感计算方法，利用三维时谐磁场仿真提取线圈端电压和电流的实部和虚部，并根据阻抗相量表达式确定线圈电感值。重点分析壳体涡流的趋肤效应对电感计算结果的影响规律，提出壳体网格优化控制方法，计算实尺寸航母消磁线圈的电感，并对其影响因素进行分析。分别设计空心线圈电感解析计算模型和航母消磁线圈电感物理缩比模型，并对缩比模型电感进行实测。研究结果表明，空心线圈电感计算相对误差仅为1.8%，缩比模型的自感和互感计算的最大相对误差分别为7.1%和17.2%，有力验证了所提方法的有效性，为舰船消磁电源的设计提供了参考依据。

基于改进NSGA-Ⅱ的载人潜水器多开孔耐压结构优化

田震，刘峰，王萌，陈书培，李捷龙，赵彦凯

2022, 43(11):  2875-2884.  doi:10.12382/bgxb.2021.0602

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为提高载人潜水器耐压结构性能和设计效率，开展优化模型和优化算法的改进研究。进行耐压结构有限元模型的网格无关性分析，利用iSight软件对ABAQUS软件进行集成实现耐压结构的参数化分析，进行设计变量的灵敏度分析和降维处理以降低问题分析难度。利用最优拉丁超立方方法进行样本点的选取，进行样本点的参数化分析。基于典型近似模型对样本点进行拟合，选择拟合精度最高、满足工程需要的近似模型作为耐压结构的替代模型，并建立耐压结构多目标优化模型。结合正态分布交叉算子对第二代非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）进行改进，得到NSGA-Ⅱ的改进算法INSGA-Ⅱ，以改善NSGA-Ⅱ局部收敛等问题，在利用测试函数进行INSGA-Ⅱ的有效性验证的基础上，利用INSGA-Ⅱ进行耐压结构多目标优化求解。研究结果表明：参数化分析方法和高精度近似模型可平衡计算精度和设计效率之间的矛盾，在测试对比中，INSGA-Ⅱ所得到的Pareto解集在贴近性、均匀性和收敛性等方面均优于NSGA-Ⅱ，INSGA-Ⅱ得到的耐压结构多目标优化方案较NSGA-Ⅱ更优。

不确定因素下海上要地防空动态火力分配模型

王， 赵文飞， 滕克难， 周璐， 单鑫

2022, 43(11):  2885-2896.  doi:10.12382/bgxb.2021.0550

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针对海上要地防空作战中原火力分配方案可能被不确定因素打乱的问题，提出一种综合考虑目标拦截概率与防空武器射击稳定性的双目标动态火力分配（DWTA）模型。针对海上要地防空作战特点，给出3种不确定因素；构建DWTA双目标优化函数，并给出相关参数定义；接着给出双目标优化模型的求解步骤；结合算例对所提出的方法进行仿真验证。通过对仿真结果分析发现，所提模型能够给出防空武器射击稳定性高、目标拦截效率较高的火力分配方案；当有不确定因素时，该模型可以在一定时间内给出新的合理火力分配方案，对提高海上要地防空武器作战效率有一定参考价值。

碳/碳化硅复合材料接触热阻计算方法

曹占伟， 陈鑫， 付斌， 徐晓亮， 袁野， 毛伟， 王培枭， 姚军， 梅杰

2022, 43(11):  2897-2904.  doi:10.12382/bgxb.2021.0590

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在高速飞行器结构与防隔热系统设计及评估中，需要准确判断接触热阻对结构热响应的影响。针对当前高速飞行器采用性能优异的碳/碳化硅复合材料，建立了该材料接触热阻理论计算方法，并完成了典型工况地面风洞验证试验研究，进一步利用该方法开展碳/碳化硅复合材料之间接触热阻的变化规律研究。研究结果表明，建立的高温接触热阻计算方法与地面风洞试验结果对比具有较好的精度，典型工况下碳/碳化硅复合材料接触热阻的热响应预示结果与地面试验结果误差仅约4%，有关结果可以为高速飞行器结构与热防护系统的设计及安全评估提供参考。

腐蚀缺陷对921A钢力学-电化学性能的影响

刘德红， 徐庆林， 王向军

2022, 43(11):  2905-2915.  doi:10.12382/bgxb.2021.0630

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针对目前舰船腐蚀电场方面的研究没有考虑舰船在服役环境中因应力应变造成腐蚀加剧的问题，基于金属/溶液的力学-电化学耦合模型，推导应力应变条件下腐蚀缺陷深度和缺陷宽度对舰船921A钢壳体及溶液应力分布，腐蚀电位、电流密度以及腐蚀电场影响规律的理论表达式，采用COMSOL Multiphysics软件对耦合模型开展仿真计算。研究结果表明：腐蚀缺陷深度越大或者缺陷宽度越小，腐蚀缺陷处的应力集中越明显；溶液中的电位差随着缺陷深度的增大而增大，金属/溶液界面的腐蚀电位随着缺陷深度的增大而急剧负移，而腐蚀电位随着缺陷宽度的减小小幅负移；缺陷深度对阳极电流密度、阴极电流密度和净电流密度的影响均大于缺陷宽度，缺陷两端点的净电流密度为负；电场模量随着缺陷深度的增大而逐渐增大，随着缺陷宽度的增大而逐渐减小。

聚四氟乙烯基电磁屏蔽复合膜的研制及特性研究

贾汝锋， 尹保林， 张高鸿， 庞新厂， 刘民英， 杨国芳， 李浩， 吕千里

2022, 43(11):  2916-2923.  doi:10.12382/bgxb.2022.0594

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以聚四氟乙烯为基体树脂，以表面镀银的液态金属（EGaIn@Ag）、银片和多壁碳纳米管为导电填料，制备了具有高导电性、可大变形、高电磁屏蔽的聚四氟乙烯基复合膜，研究了复合膜的力学性能、电性能、电磁屏蔽效能等。结果表明：复合膜具有良好的延展性和力学强度，断裂伸长率达到了250%以上，拉伸强度达到了18.1 MPa；复合膜的方阻低至5.34 Ω/sq，EGaIn@Ag能够有效地减小复合膜在拉伸变形时的相对方阻变化率；复合膜的电磁屏蔽效能（EMI SE）最高达到了60.5 dB，当拉伸应变为10%，比例为Ag∶EGaIn@Ag=1∶1的复合膜的EMI SE值仍有41.6 dB，而只添加了银片的复合膜在拉伸应变为10%时的EMI SE值为26.8 dB。以上结果表明添加有液态金属的复合膜在较大的拉伸变形时，仍具有良好的电磁屏蔽效能，具有良好的应用前景。

非金属预弯开口减振结构响应特性及逆向设计

何泽鹏， 傅德彬， 毕凤阳， 卢丙举

2022, 43(11):  2924-2934.  doi:10.12382/bgxb.2021.0555

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针对非金属减振结构动态响应特性易出现负刚度的现象，研究一种基于非金属材料的预弯开口减振结构。采用有限元法对该结构进行响应特性分析，明确各结构参数对减振结构响应状态的作用机理，并建立该减振结构响应特征曲线与各结构参数的关联关系，用实例验证此关联关系的准确性。结果表明：预弯开口减振结构的结构参数对其响应特性有较大影响，主截面尺寸变化主要影响特性曲线的接触变形期；预弯角大小主要影响特性曲线的平台期和接触变形期；开口尺寸大小影响特性曲线的平台期和接触变形期。具体体现在：预弯柱高度、开口高度和最短距离影响特征曲线中A点的上下变化，特征B点的上下左右变化；预弯柱宽影响特征曲线中A点的上下左右变化，特征B点的上下变化；预弯角影响特征曲线中A点和B点的上下左右变化；开口倒角影响特征B点的上下左右变化。所得成果可为该类型减振装置的优化设计提供新的参考。

基于特征优选与深度学习的车载电源微小故障诊断方法

李炜， 韩寅龙， 孙晓静

2022, 43(11):  2935-2944.  doi:10.12382/bgxb.2021.0577

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车载电源作为军队武器装备作训和应急的主要电能来源，其微小故障的准确诊断可有效预防严重故障的发生。然而实际监测数据往往存在冗余，且微小故障征兆难以有效提取，针对此提出一种基于递归特征消除(RFE)与栈式自编码神经网络(SAE)相结合的微小故障智能诊断方法。利用REF算法对所采集的特征变量进行重要度排序，以消除冗余并优选构建故障特征子集；再以该特征子集作为SAE深度网络的输入，微小故障类别作为输出，从而实现车载电源微小故障的有效诊断。仿真结果表明，与单纯SAE及浅层神经网络相比，所提方法的微小故障诊断准确率有明显提升，达到95.4%。

弧齿锥齿轮弯曲疲劳寿命仿真与加速试验评价

魏冰阳， 郭玉梁， 古德万， 王永强

2022, 43(11):  2945-2952.  doi:10.12382/bgxb.2021.0601

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疲劳寿命试验是齿轮强度评价必不可少的手段，但长期以来弧齿锥齿轮疲劳试验数据缺乏，导致相关产品设计存在较大的不确定性。本文建立了弧齿锥齿轮三维有限元模型，给出了相应的弯曲疲劳寿命仿真计算流程；探讨了加速疲劳试验的机理与方法，确定了加速疲劳试验应力因子。对20CrNiMo材料试棒进行了拉伸疲劳强度试验，获得了材料的S-N曲线，以此为基础数据，利用三维有限元软件完成了两个水平的弯曲疲劳寿命仿真计算；在专用闭功率流耐久性试验台上进行了若干组齿轮的弯曲强度疲劳寿命试验，疲劳寿命与理论仿真结果对比误差小于3.2%，一致性较好。证明了以疲劳寿命仿真与加速试验手段评价复杂结构件锥齿轮弯曲疲劳强度的可行性。

面向鲁棒决策的战场态势评估人机共识形成方法

陈刚， 姚丽亚， 王国新， 商曦文， 陈旺， 阎艳， 明振军

2022, 43(11):  2953-2964.  doi:10.12382/bgxb.2021.0557

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针对地面突击装备战术级、高动态、分布式、强实时作战过程中的战场态势高度复杂且信息不确定问题，提出一种面向鲁棒决策的战场态势评估人机共识形成方法，实现“人类智能”与“人工智能”在综合态势评估中的有机融合。首先，通过采集乘员（专家）态势评估行为实验样本，模拟乘员（专家）对战场态势信息的认知过程，构建战场态势评估两级智能代理模型；其次，提出一种对人机偏好不敏感的决策鲁棒指数，车辆乘员基于该指数在高强度对抗下快速判断形成人机共识，辅助指挥员进行鲁棒决策。在某作战仿真系统中进行了红蓝对抗的想定设计，并以敌方意图为态势评估对象进行了案例验证，验证了该方法的有效性。

综述

基于海马体的面向未知复杂环境类脑导航技术综述

陈雨荻， 熊智， 刘建业， 杨闯， 晁丽君， 彭杨

2022, 43(11):  2965-2980.  doi:10.12382/bgxb.2021.0659

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无人移动平台具有广泛的应用前景，其搭载的自主导航系统在执行任务中发挥了重要作用。随着脑科学研究的逐渐深入，类脑自主导航技术为解决未知复杂环境下难以构建精确导航数学模型问题提供了新的方法和实现途径。本文首先介绍基于内嗅皮层-海马区空间表征机理的类脑自主导航技术理论；其次讨论在大脑导航理论基础上构建类脑自主导航系统和空间表征细胞模型的方法和国内外研究现状；然后归纳未知复杂环境下类脑同步地图构建与定位、类脑路径规划等技术的研究应用，最后对类脑自主导航技术的未来发展提出了一些建议。