面向飞行目标协同探测的多传感器资源调度方法研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:anbao01
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当前以低空、隐身和高速为发展目标的飞行器技术不断提升,给现有探测监视传感器系统带来了巨大挑战。按照传统的单个探测平台独立探测的资源调度方案,已然不能解决目前飞行目标探测问题。同时由于飞行目标的机动性引起的对传感器资源调度动态性需求的增长,使现存的面向飞行目标的传感器探测资源调度方案更加鞭长莫及。本文主要以面向飞行目标的多传感器协同探测为背景,以多传感器协同探测资源调度过程中存在的问题为导向,对多传感器协同探测资源调度方法和原型系统构建开展研究,以期为资源调度问题提供新的求解思路及技术保证。主要研究成果如下:(1)研究了多传感器协同探测资源调度问题。引入了协同探测覆盖范围指标,归纳了资源调度约束条件,构建了资源调度约束指标模型。为实现对飞行目标的全域探测,基于多传感器协同探测技术构建协同探测覆盖范围指标,梳理对资源调度过程产生影响的约束条件。最后,基于层次分析法构建了多传感器协同探测资源调度约束指标模型,为后文动态调度过程模型的构建打下了坚实的基础。(2)研究了多传感器协同探测资源动态调度过程建模方法。首先,分析了面向动态过程建模的马尔科夫决策过程(Markov Decision Process,MDP)基本原理,简述了MDP建模的基本组成要素。其次,结合面向飞行目标的多传感器协同探测资源调度背景,参考MDP建模的基本组成要素,定义了相关状态变量,最后,将所涉及相关约束指标抽象为数学模型,形成评价指标,由此形成多传感器协同探测资源调度评价指标模型,最后转换为评价多传感器协同探测资源调度决策效益的奖励函数,从而构造了面向飞行目标的多传感器协同探测资源动态调度过程模型。为后续算法设计、算法验证以及算法性能比较等提供了相应标准和基石。(3)研究了多传感器协同探测资源调度方法。首先,分析了基于神经网络的强化学习的基本原理与分类。其次,为解决资源调度中存在的动态性问题,本文提出一种基于改进PPO-FCNN(Proximal Policy Optimization-Fully Connected Neural Network,PPO-FCNN)的多传感器协同探测资源调度算法。该算法优化了决策网络训练方式和算法训练架构,提高了算法稳定性,成为了一种稳定的多传感器协同探测资源调度问题求解方法。最后,通过与现存资源调度算法(如遗传算法、DQN(Deep Q Learning,DQN))的仿真求解结果对比,证实了本文所述的多传感器协同探测资源动态调度过程模型及求解算法的优越性。(4)研究了多传感器协同探测资源调度原型系统设计方案。首先,设计了由开发平台层、数据库层、基础功能层、系统功能层组成的原型系统整体架构。其次,以系统功能层为主导内容,描述了调度原型系统的四大功能模块设计理念与思路。最后,在面向多传感器协同探测资源调度的仿真环境下,实现了对传感器资源的有效调度,达到了对飞行目标和传感器探测设备状态信息的集中式管理与监控。
其他文献
传统化石能源的枯竭及日益严峻的环境污染问题迫使人类不断开发可再生清洁能源。太阳能由于其绿色、安全等特点而逐渐受到人们的关注。太阳能级硅是制备太阳能电池的主要原材料,目前主要采用改良西门子法生产,但该法投资大、成本高、易造成环境污染。因此,开发一种绿色、高效的硅提纯新技术是当前该领域的主要发展方向。合金熔剂精炼法具有成本低、污染小、设备操作简单等特点,是一种大规模生产太阳能级硅的理想技术。但当前该技
测试认证是搭载C-V2X车辆市场化进程中的重要环节。传统的汽车测试一般是基于单车的C-V2X涉及车与车,车与路的信息交互,其应用触发条件与周边车辆和基础设施密切相关,因此单车测试需要在场景模拟条件下完成。C-V2X相关应用表现与通信质量参数,如传输时延、丢包率、吞吐量等密切相关,而以上参数均受到局部区域节点密度的影响,因此C-V2X应用测试需要在高节点密度条件下展开,验证应用性能和区域节点密度的关
随着经济快速发展、传统能源枯竭和环境污染日益严峻,国家越发重视对可再生能源特别是太阳能光伏发电的开发与利用。其中分布式光伏发电逐渐成为光伏发电技术中的重要分支,也是目前最有发展潜力的发电形式。对于分布式光伏发电系统来说,其拓扑结构一般采用两级式,即升压变换器与逆变器级联。该拓扑普遍采用IGBT作为开关管,由于自身拖尾电流大、延迟时间长等因素,使得其开关频率低、关断损耗较大,导致整个系统的功率密度及
大型7050高强铝合金环件是一种大量应用于运载火箭的关键承力零部件。对其成形质量和性能有极高的要求。而环件径轴向轧制成形是生产7050铝合金无缝环件的主要工艺方法。目前大型异形环件的径轴向轧制过程面临着许多问题和困难,首先就是轧制过程中的稳定性控制,异形环件的截面材料流动复杂,稳定性难以控制,各轧辊运动之间的不协调,容易导致环件出现椭圆度大,轧制过程稳定性差,环件报废等情况。其次是对于环件微观组织
复合材料在新一代飞行器的用量是衡量结构先进性的关键指标。复合材料层合板是工程应用中非常典型的构造形式,然而其较弱的层间断裂韧性严重制约了在飞行器主承力结构中的应用。Z-pin增强技术作为可以显著提升复合材料层间力学性能的增韧方法,具有重要的研究意义。以往对Z-pin增强技术的研究大多围绕Z-pin直径及体积分数等影响因素,对Z-pin纤维材料的研究同样具有重要的科学价值。虽然目前对Z-pin增强复
川西藏区属于严寒或寒冷地区,冬季需要供暖。为兼顾供暖需求和环境保护,空气源泵供暖系统凭借高效、环保的特点成为普遍选择。本文以川西藏区典型城市(康定市)某办公建筑空气源热泵供暖系统为研究对象,通过实验测试、理论分析、TRNSYS仿真模拟计算等方式,对川西藏区空气源热泵供暖系统运行性能提升和运行调控策略展开了研究,研究工作及成果具有重要的工程实用价值。首先,本文对康定市室外气象参数进行了整理和分析,为
DNA编码化合物库(DEL)是近二十几年出现的一种用于发现新药苗头化合物的新技术,但目前用于DEL筛选的方法有限,且效率不高,为了使DEL的筛选有更多的选择,提高DEL的筛选效率,本论文发展了一种新的用于DEL筛选的毛细管电泳(CE)方法。另外,本论文提出一种CE馏分收集(FC)方法用于满足DEL筛选过程中对痕量DNA编码化合物的检测要求。并将二者结合对DEL的CE筛选方法进行了研究。本论文主要分
脉冲磁场(PMFs)技术作为一种新型肿瘤治疗技术,具有非接触、非热等突出优势,该方法能够在不配合药物进行化疗、放疗的前提下,有效抑减缓肿瘤的生长速度,是癌症治疗领域极具发展前景的研究方向。但当脉冲磁场强度较低或较高时,往往存在疗效差、电气安全性差等问题,这些都在一定程度上限制了脉冲磁场治疗技术的应用和推广。具有优异磁学特性的靶向纳米氧化铁(SPIONs-FA)材料已被证明可以特异性识别肿瘤细胞,并
人类活动持续影响全球变暖,其带来的全球气候变化愈发严重,极端高温热浪发生次数明显增多、强度逐渐加大,高温热浪灾害致死率不断上升。高温引发的热灾害也是我国影响最严重的灾害之一,有效的高温热浪灾害防控及治理研究亟待加强。全国有近三分之一以上城市为山地城市,受制于特殊地形及发展形态影响,多重因素复合影响导致山地高密度城市高温热浪灾害问题突出,城市空间对于高温热浪灾害影响程度较高,以缓解高温热浪为导向的山
高超声速飞行器作为维护国家安全的高新技术,其实际意义和研究价值不言而喻。在当今,高超声速飞行器的主要研究热点集中在发动机、热管理以及制导控制。其中,采用一种主动冷却系统来解决热处理问题是一种新的思路。吸热型碳氢燃料作为一种被广泛关注的燃料冷却剂,所提供的化学热沉能很好的吸收热量。HZSM-5分子筛因其强酸性和独特的二维孔道结构,被广泛应用于吸热型燃料的催化裂解,裂解反应中的副产物积炭是导致催化剂失