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兵工学报
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高修柱

月刊

1000-1093

acta@cos.org.cn

010-68962718;68963060

100089

北京2431信箱

兵工学报/Journal Acta ArmamentariiCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊以反映兵器科学与技术领域的最新科研成果，促进科学发展，繁荣学术交流为宗旨。以介绍与兵器相关的基础理论、应用研究实验分析和工程技术等为主要内容。其专业涉及军用车辆、军用光学、电子技术、火炮、枪械、弹药技术、控制技术、力学工程、化学工程、机械工程、材料科学和应用数学等诸多领域。
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    PBX炸药缝隙挤压加载下的破裂模式及点火响应

    胡秋实尚海林吴兆奎廖深飞...
    3135-3146页
    查看更多>>摘要：武器装药服役过程中内部容易产生缝隙等结构弱环。针对圆形缝隙开展PBX-3炸药及其模拟材料缝隙挤压加载实验。通过结构设计，使样品内部的宏观裂纹在实验结束后的拆卸过程中不发生破坏，保留裂纹原始形貌以便于观测分析。采用45°镜反射成像结合高速摄影，记录样品缝隙挤压的动态全过程。采用欧拉-拉格朗日耦合方法对炸药缝隙挤压过程进行仿真计算，用未点火情况下的实验数据进行模型参数校核，使用校核后的模型对点火情况进行再计算。基于做功和加热增加物体内能的等效性，对主导点火机制和点火时间进行分析。研究结果表明:缝隙挤压加载下样品内部形成滑移区和死区，两区分界面为锥面;对于φ0。8 mm直径的缝隙，强围压下挤压速度仅4。2 m/s即可导致点火，点火后的燃烧反应烈度随缝隙尺寸的减小而增加;数值模拟得到的挤压应力、速度及破裂模式与实验结果符合较好，滑移区与死区之间的挤压摩擦功率高达数千W/cm2，点火时间为百μs量级，引发点火的重要机制是滑移区-死区界面的挤压摩擦温升。

    PBX炸药缝隙挤压破裂模式点火欧拉-拉格朗日耦合

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    高超声速飞行器末制导段协同避障决策方法

    胡砚洋何凡白成超
    3147-3160页
    查看更多>>摘要：针对高超声速飞行器集群编队控制中飞行器飞行速度快、环境参数变化剧烈导致的集群控制困难问题，提出基于强化学习的集中式训练、分布式执行智能集群控制方法。建立高超声速飞行器集群运动学模型，以协同打击、编队保持作为典型目标，将过载、通信、障碍作为约束，设计了观测空间与动作空间。考虑飞行器间、飞行器与目标、飞行器与障碍物相对位置速度关系设计奖励函数，通过不断调整奖励函数权值并对飞行器进行训练，实现飞行器集群的编队控制。为了考核新算法的性能，建立评价指标，开展大量有扰动随机环境下的仿真分析。仿真结果表明，新的智能控制方法在障碍物随机位置增加的测试环境中仍能完成编队控制，为高速复杂飞行环境下的编队控制提供了一种新的解决方法。

    高超声速飞行器强化学习编队控制协同避障

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    基于知识辅助深度强化学习的巡飞弹组动态突防决策

    孙浩黎海青梁彦马超雄...
    3161-3176页
    查看更多>>摘要：巡飞弹组(Loitering Munition Group，LMG)突防控制决策是提高巡飞弹群组作战自主性与智能性的关键。针对存在截击拦截器和临机防空火力区的动态环境中弹组突防机动指令在线生成困难的问题，提出一种基于知识辅助强化学习方法的LMG突防控制决策算法。结合领域知识、规则知识改进状态空间和回报函数设计提高算法泛化能力与训练收敛速度。构建基于软动作-评价方法的LMG突防控制决策框架，以提高算法探索效率。利用专家经验和模仿学习方法改善多弹多威胁带来的解空间狭窄、算法初始高效训练经验匮乏的问题。实验结果表明，新算法能够在动态环境中实时生成有效的突防机动指令，相较于对比方法效果更好，验证了算法的有效性。

    巡飞弹组知识辅助深度强化学习SoftActor-Critic算法动态环境突防控制决策

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    基于动态一致性联盟算法的异构无人机集群协同作战联盟组建

    潘子双苏析超韩维柳文林...
    3177-3190页
    查看更多>>摘要：动态未知乃至对抗条件下的异构无人机集群协同作战联盟组建是无人机集群实际作战运用的重要一环。构建以动态一致性联盟算法(Dynamic Consensus-based Grouping Algorithm，DCB-GA)为核心的无人机集群决策控制流程框架。为无人机集群设计通信受限条件的通信组网模型，并引入动态自适应机制，以有效应对高动态任务场景;基于"作战环"理论，对网络架构下的异构单元非线性作战效能聚合效果进行描述，并纳入全局效益函数，牵引异构无人机协同作战联盟组建;将联盟组建过程划分为目标选择、一致性和信息与状态更新三个阶段，采用动态一致性联盟算法支撑无人机集群自下而上完成各阶段的信息决策控制。仿真结果表明，新构建的算法体系可以有效推动异构无人机集群实现作战联盟组建，完成协同打击作战任务，具有较好的动态适应性及规模扩展性，在对抗环境下展现出良好的韧性。

    异构无人机集群联盟组建作战效能分布式一致性韧性

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    基于脑机接口与人机闭环的远程脑控无人机系统

    刘思宇张德雨明致远刘梦真...
    3191-3203页
    查看更多>>摘要：随着现代军事战争的迅速演变，远程脑控无人机在实现战场信息获取、目标监视和战术部署方面扮演着愈发重要的角色。提出一种应用于远程脑控无人机的压缩感知控制范式和人机闭环控制算法，基于该控制范式及控制算法搭建面向军事应用场景的远程脑控无人机系统。在线实验结果表明:8名被试人员通过该脑控无人机系统进行导航任务，平均任务完成率为0。95，平均任务完成时间为100。46 s，显著优于基于人机开环控制算法的脑控无人机系统;新提出的脑控无人机系统可以应用于军事场景下的战场侦察，大幅度提高作战人员的无人机远程控制能力，拓展作战人员的战场感知范围。

    脑控无人机脑机接口人机闭环压缩感知

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    基于改进DQN算法的应召搜潜无人水面艇路径规划方法

    牛奕龙杨仪张凯穆莹...
    3204-3215页
    查看更多>>摘要：针对应召反潜中无人水面艇航向和航速机动的情形，提出一种基于改进深度Q学习(Deep Q-learning，DQN)算法的无人艇路径规划方法。结合应召搜潜模型，引入改进的深度强化学习(Improved-DQN，I-DQN)算法，通过联合调整无人水面艇(Unmanned Surface Vessel，USV)的动作空间、动作选择策略和奖励等，获取一条最优路径。算法采用时变动态贪婪策略，根据环境和神经网络的学习效果自适应调整USV动作选择，提高全局搜索能力并避免陷入局部最优解;结合USV所处的障碍物环境和当前位置设置分段非线性奖惩函数，保证不避碰的同时提升算法收敛速度;增加贝塞尔算法对路径平滑处理。仿真结果表明，在相同环境下新方法规划效果优于DQN算法、A*算法和人工势场算法，具有更好的稳定性、收敛性和安全性。

    无人水面艇路径规划深度Q学习算法应召搜索

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    混合驱动水下机器人浮游与爬行双模式轨迹跟踪控制

    陈琦覃国样
    3216-3229页
    查看更多>>摘要：针对混合驱动水下机器人在进行水下浮游和爬行双模式作业时的轨迹跟踪控制问题，结合混合驱动水下机器人在浮游模式和爬行模式下的不同运动学特性，分别设计了一种基于改进灰狼优化模型预测控制算法的控制器，以实现机器人在浮游模式下的轨迹跟踪，以及一种基于模糊滑模控制算法的控制器，以实现机器人在爬行模式下的轨迹跟踪。仿真结果表明:所设计的改进灰狼优化模型预测控制器通过引入改进灰狼优化算法求解模型预测控制器滚动优化阶段中的目标函数，使得浮游模式的水下机器人能够快速、精确和稳定地跟踪预设轨迹;所设计的模糊滑模控制器采用模糊控制对滑模控制器中趋近律参数进行在线调整，使得爬行模式下的水下机器人能够实现有限时间收敛的同时并抑制抖振问题。

    水下机器人混合驱动轨迹跟踪控制模型预测控制灰狼优化滑模控制模糊控制

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    船舶动力舱电容型感烟探测器的设计

    王博强赵学增张义勇王卓刚...
    3230-3239页
    查看更多>>摘要：为保证对船舶动力舱极早期火灾探测的及时性、准确性和可靠性，需要对烟雾浓度检测原理进行改进和烟雾浓度算法的创新。基于电容式检测元胞结构对烟雾浓度检测原理进行全新设计，并采用多尺度烟雾粒子浓度检测算法对检测信号进行处理，以计算出烟雾粒子浓度。试验结果表明:新设计的探测器可实现对0～10％obs/m浓度烟雾粒子的有效检测，检测精度高于百万分比浓度(Parts Per Million，PPM)级;探测器的灵敏度可以达到PPM级;在存在一定浓度的油气和不同粒径灰尘的使用环境中，仍能实现高于PPM级精度的烟雾粒子浓度检测。

    船舶动力舱极早期火灾检测烟雾浓度探测电容式检测多尺度信号处理

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    基于局部最优点的GNSS分布式压制干扰源部署算法

    刘志衡刘伟平焦博
    3240-3252页
    查看更多>>摘要：为实现对特定区域卫星导航信号进行有效管制，通常可以使用压制干扰源对全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)实施导航干扰，而GNSS干扰源的部署方案将直接决定能否取得理想干扰效果。以单GNSS干扰源可视域分析方法为基础，研究GNSS干扰源分布式部署算法，在对传统排列组合算法分析的基础上提出计算效率更高的全局搜索算法。当任务区域增大时，为了进一步提高算法效率，在全局搜索算法的基础上又引入局部最优点的概念，提出一种基于局部最优点的优化搜索算法，且当局部最优点等级为0阶时，全局搜索算法与基于局部最优点的优化搜索算法互为等价，从而保证两种算法的数学统一。实验分析结果表明:当任务区域较小时，与传统排列组合算法相比，采用全局搜索算法能够在结果差异不大的情况下将计算效率提升99％以上;当任务区域较大时，与全局搜索算法相比，采用不同等级局部最优点的优化搜索算法，能够进一步将计算效率提升60％～97％。

    卫星导航局部最优点分布式压制干扰地形遮挡可视域分析

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    小型宽频带双极化电磁兼容性测试天线的设计与实现

    秦阳榛路宏敏乌扶临陈鹏...
    3253-3260页
    查看更多>>摘要：为解决飞行器舱段等特定狭小空间内的电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)现场测试需求，设计与实现一款新型的小型宽频带双极化EMC测试天线。基于传统Vivaldi天线性能分析，采用修型设计并优化天线表面电流分布，设计一款新型宽频带单极化天线;运用非对称双极化设计方法，并组合两幅新型单极化天线，设计一款高隔离度的双极化EMC测试天线。仿真分析和实测结果表明:双极化EMC测试天线的工作频带为0。33～3。40 GHz(电压驻波比小于2)，工作频带内天线方向图无裂瓣且增益平坦，天线系数达到17～36 dB/m，双端口隔离度优于35 dB;双极化EMC测试天线的尺寸为450 mm×450 mm×450 mm，适用于飞行器舱段等狭小空间内EMC辐射发射现场测试，有助于测试效率提升。

    飞行器电磁兼容性测试天线双极化天线宽频带天线

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