第22届中国系统仿真技术及其应用学术年会（CCSSTA2021）
基本信息
2021-07-01
2021-07-01
中国自动化学会;中国系统仿真学会;
会议文集
1. Mono-SemSLAM:一种基于物体语义信息的单目视觉SLAM方法
摘要： 为了克服以单目相机作为主要传感器的移动机器人在环境几何感知方面存在的不足,提出了一种基于场景语义信息的实时、鲁棒和低漂移的单目视觉SLAM(同时定位与建图,Simultaneously Localization and Mapping)方法.该方法主要由三个模块组成,包括融合目标检测网络的单目视觉里程计模块、基于粒子群算法的3D物体检测模块以及结合物体语义约束的集束调整局部优化模块.融合目标检测网络的单目视觉里程计在保障SLAM系统实时性的前提下提取场景中语义信息.无物体尺寸先验的情况下,采用深度学习目标检测方法与粒子群算法相结合的方式实现场景中三维目标的准确估计.同时根据场景特性,在场景中物体尺寸先验易于获得时,利用物体先验尺寸信息减轻单目相机的尺度不确定性问题.最后,提出融合相机位姿、地图路标点以及三维物体的非线性优化方法,实现各状态量的准确估计.在实验室场景采集的数据集以及KITTI里程计公开数据集上对本文所提出的方法进行了验证,实验结果表明本文提出的方法在场景尺度恢复、降低位姿漂移等方面的性能优于当前主流的特征点法SLAM系统ORB-SLAM2.
提交时间：2021-07-01
2. 一种基于博弈论的混合储能系统功率分配策略
摘要： 近年来,由于混合储能系统(HESS)具有改善功率性能与减缓锂电池的老化等优点,被广泛应用于光伏与风能发电、微电网与汽车等领域.在HESS的控制中,功率分配策略至关重要.本文基于博弈论提出了一种针对HESS的功率分配策略,在不同工况下的仿真中能取得与自适应模型预测控制(AMPC)相当的控制效果.此外,本文所提出的方法的计算时间只有AMPC方法的约1/3,因此更适合在实时系统中使用.
提交时间：2021-07-01
3. 一种基于长短时记忆的换道决策模型
摘要： 汽车换道是自动驾驶中的一类重要场景,不合理的换道往往是产生交通拥堵,造成交通事故的重要原因.为了探明各特征变量对换道决策的重要程度,使用极致梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)算法对各特征变量在换道决策中的重要性进行了量化分析,并设计算法进行换道决策特征的提取,构造换道决策数据集.基于长短时记忆神经网络(Long-Short Term Memory,LSTM)构造换道决策模型,并与反向传播神经网络(Back Propagation,BP)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)及随机森林(Random Forest,RF)构造的换道决策模型进行对比.考虑到基于机器学习模型的性能受超参数影响大,且机器学习调参过程复杂、繁琐,提出基于顺序模型优化(Sequential Model-based Optimization,SMBO)算法进行超参数调优.结果表明,基于LSTM的换道决策模型决策精确度最高,可达到97.71％,综合表现最为优异.
提交时间：2021-07-01
4. 一种应用数字孪生技术的水热管理系统
摘要： 燃料电池汽车是未来新能源汽车最有前景的方向,推广燃料电池汽车有助于解决环境污染、能源危机等问题,但是电堆的安全性、可靠性是限制其进一步发展的瓶颈.相比于燃油车,电堆反应过程对于温度的要求更加苛刻,这就对水热管理系统提出了更高的要求.作为信息时代一门重要技术,数字孪生在现代工业生产过程中的地位逐渐凸显,将其与水热管理系统有机结合起来可以有效提高电堆的工作效率.本文介绍了一种将数字孪生技术应用于水热管理系统的设计,利用数字孪生技术可以有效实现电堆的安全运行、故障诊断、运行维护等.
提交时间：2021-07-01
5. 一种改进的水下对抗模拟训练方法
摘要： 论文提出了一种适应反潜模拟训练系统的水下对抗训练模拟方法,结合训练海区的真实环境模拟生成敌潜艇的初始位置,建立基于运动学的鱼雷攻击距离模型,使鱼雷发射条件的检测判断更加灵活、科学,建立敌方潜艇"由防御转入进攻"及"由攻击转入防御"两种对抗行为模型,使对敌方作战样式的模拟更加全面、真实.改进已有平台的空间运动轨迹推算和碰撞检测方法有效减少迭代误差,提高目标命中检测的准确率.
提交时间：2021-07-01
6. 一种攻击时间和攻击角有限时间收敛协同制导律
摘要： 本文将协同制导问题分解为两个子问题,在视线方向,基于多智能体一致性理论和积分滑模方法,建立了含自适应调节的剩余飞行时间有限时间同步的制导算法;在垂直视线方向,构造了一种新的非线性积分滑模,并采用非线性状态观测器方法估计目标机动加速度,从而建立了保证视线角及视线角速度有限时间收敛的制导算法.理论分析和大量仿真实验表明,所建立的协同制导算法,可以有效地实现攻击时间和攻击角的协同,对机动目标和非机动目标具有类似的导引特性,具有一定工程应用参考价值.
提交时间：2021-07-01
7. 一种高速机动滑翔飞行器约束机动轨迹快速生成算法
摘要： 高速机动滑翔飞行器因其机动特性,使其轨迹难以预测.本文对高速机动滑翔飞行器的机动特性进行分析,研究了其横纵向机动的运动机理,并在考虑多项约束条件的条件下,将约束反推至攻角控制上,通过设置攻角走廊给出了相应的攻角控制方程,实现了高速机动滑翔飞行器约束轨迹快速生成.
提交时间：2021-07-01
8. 三维微分对策拦截策略设计与仿真
摘要： 为了提高空间拦截器的拦截作战能力,利用线性二次型微分对策对拦截器末制导段拦截策略进行了研究.首先,根据双方最优策略理论,将目标飞行器和拦截器的攻防对抗问题转化为二人零和博弈问题;其次,根据目标优化函数,对参数进行了分析;最后,将本文设计的拦截器拦截策略和比例导引法在三维空间中进行仿真对比.结果表明,当拦截器满足假设条件下,采用本文所设计的拦截策略能实现拦截器准确的拦截敌方飞行器.
提交时间：2021-07-01
9. 二维热波动的建模分析
摘要： 二维材料系统有重要的热力学功能.这篇短文深入研究了薄膜热波动的建模分析.通常薄膜热波动的分析方法是傅里叶模式分解或者分子模拟.本文提出了一种新的半解析方法来计算二维系统的配分函数.薄膜被模拟为波动的冯卡曼弹性板结构,并离散为三角形有限单元.它的能量可以表示为节点位移的函数,然后使用高斯积分计算配分函数和协方差矩阵,进而得到薄膜的热力学状态.本文应用这项技术,通过考虑平面内应变与平面外挠曲的非线性耦合,使用惩罚能量的方法来研究固体膜,并将其应用于一种超薄二维固体——石墨烯.本文的方法能够准确预测石墨烯的热膨胀系数与温度的关系.
提交时间：2021-07-01
10. 作战指挥类课程定量分析教学研究
摘要： 基于作战指挥类课程定量分析教学的重要作用,提出了作战指挥类课程定量分析教学目标、教学内容、教学步骤等,并对该定量分析教学做出了较好的预期.
提交时间：2021-07-01
11. 光电跟踪目标三维视景显示仿真与研究
摘要： 光电仿真系统中需要对战场目标的航迹进行三维仿真,以此获得图像源来模拟现实光电设备中摄像头所捕捉到的画面进行跟踪.本文通过仿真研究光电跟踪中的目标三维视景显示与生成,将目标三维模型与背景融合导入光电跟踪仿真系统人机交互界面中,并将目标模型航迹、大小比例与实际目标相关联以达到趋近于真实的战场环境.视景搭建完成提供的图像数据由光电跟踪内部的图像处理算法进行跟踪以输出目标跟踪信息数据,对数据进行分析得出,仿真视景中目标与现实目标的显示比例关系以及仿真天空背景的应用,为自行火炮光电跟踪系统的图像处理算法提供了真实性较高的数据支撑.
提交时间：2021-07-01
12. 具有健康意识的锂离子电池充电优化
摘要： 充电控制作为电池管理系统的重要功能之一,其控制效果直接影响到电池使用性能.本文提出了一种考虑充电时间、健康损失和温升的多目标充电优化策略.在等效电路模型、等效热模型和老化模式经验模型的基础上,构建了的充电优化目标,并考虑了应力约束条件.然后,采用多目标灰狼优化算法实现目标优化求解.最后,比较分析了Pareto前沿上不同的充电性能.仿真结果表明,充电时间、健康损失和电池温升之间存在一定的矛盾关系.更短的充电时间,意味着更大的平均电流,则会导致更严重的健康损失和快速的升.可以根据应用需求,选择不同的充电最优解.
提交时间：2021-07-01
13. 分布仿真环境任务训练数据分发技术
摘要： 分布仿真任务训练(MTDS)是通过仿真环境进行任务训练从而提供为军队未来作战做好准备的能力.本文的重点是研究目前标准MTDS互操作技术(如DIS和HLA)所不具备的数据分发技术的特点,目的是寻找解决方案来克服当前建模和仿真数据分发技术中存在的问题和局限.采用多标准分析的方法对典型的现代数据分发技术进行了比较研究.研究结果显示没有一项技术能够解决所有问题,建议转向混合匹配的可组合解决方案.
提交时间：2021-07-01
14. 刍议反导预警模拟训练评估
摘要： 针对反导预警模拟训练体系建设及战斗力生成的迫切需要,开展了反导预警模拟训练评估研究,并给出了几点建议.围绕反导预警模拟概念内涵、现状及问题、对象和内容三个方面,对反导预警模拟训练评估进行了初步认识,并就反导预警模拟训练评估内容进行了解构分析,包括专业化、实战化和集成化要求及流程步骤等,最后提出了理论方法研究、工具手段建设和实践与能力锻炼三个方面的建议,为各类、各层次反导预警模拟训练评估研究和实践提供了参考和借鉴.
提交时间：2021-07-01
15. 动态场景下的视觉三维重建
摘要： 在本文中,提出了一种新颖的视觉三维重建系统,该系统能够仅依靠CPU实现稠密三维重建,并能够处理现实环境中的动态前景.本文提出的视觉三维重建系统使用稀疏视觉同时定位和建图(SLAM)系统来估计相机姿态,基于相机位姿将RGB-D相机的彩色图和和深度图像融合到全局一致的模型中.首先,基于综合彩色图和深度图提取超像素对环境面元进行建模.基于超像素的面元建模方法在加快了运行速度的同时降低了存储规模.其次,为了提取运动前景,将当前帧反投影至局部模型,参考聚类结果和匹配残差对运动前景进行建模.最后,根据SLAM系统的关键帧来对面元地图进行优化和融合,并基于全局位姿优化对更新面元模型来保证地图实时实现全局一致性.
提交时间：2021-07-01
16. 动态数据交换技术在虚拟仿真训练系统中的应用
摘要： 针对新装备培训任务需求,基于Minis仿真支撑平台和Unity3D虚拟现实平台构建了舰船动力装置虚拟仿真训练系统.为解决仿真支撑平台与虚拟现实引擎之间的实时数据通信问题,设计了一种基于动态数据交换技术(Dynamic Data Exchange,DDE)的实时数据通信机制.通信过程中,仿真支撑平台充当DDE通信服务端,虚拟现实平台充当DDE通信客户端,利用DDE事务管理库(DDE Management Library,DDEML)对DDE会话进行统一管理,通过创建本地实时数据库接收更新数据,满足实时性要求.该方法应用于某型舰船动力装置模拟训练系统,在通信点数量为6000,上位机数据刷新间隔200毫秒情况下,通信无丢包、无延迟,应用结果表明,该方法能满足舰船动力装置虚拟仿真训练系统可交互性和实时性要求.
提交时间：2021-07-01
17. 反导预警体系作战效能评估框架
摘要： 针对反导预警装备体系作战运用的作战效能评估问题,提出了一个满足装备体系建设运用需求的通用评估框架.基于反导预警作战过程,分析给出了反导预警作战行动回路,解析了反导预警装备体系运用及反导预警作战效能评估的概念内涵.并针对反导预警作战的作战效能预估、实时动态评估和战后总结评估的作战效能评估需求,构建了包括评估要素及流程、评估指标体系、评估解算方法和评估结果展现的较为科学完整的评估框架,为体系层面的反导预警作战效能评估实施提供了参考依据.最后,对提出的作战效能评估框架的应用前景进行了展望.
提交时间：2021-07-01
18. 反导预警推演演练战前评估研究
摘要： 针对反导预警推演演练效益提升的迫切需要,开展反导预警推演演练战前评估相关研究,并给出了几点建议.立足反导预警推演演练实施前的作战谋划、筹划问题,区分预先谋划和战前筹划两个阶段,将战前评估需求划分为对策方案验证、作战方案优选和战法设计预估三类,而后,面向作战效能预先评估的战前评估本质要求,进行战前评估概略设计,包括实施框架、组织流程和评估方法,最后,从顶层设计、平台建设和评估实践三个方面给出几点建议,为反导预警推演演练建设和实践等提供了参考和借鉴.
提交时间：2021-07-01
19. 基于ALO的锂离子降阶电化学模型参数辨识
摘要： 本文旨在对锂离子电化学模型进行参数辨识.电化学模型中含有数个偏微分方程和互相耦合的参数,计算复杂,因此首先需要对其降阶.基于一种数值方法:谱方法简化了电化学模型,使得模型在保持高精度的同时大幅降低了计算耗时.然后,用蚁狮优化器在2C恒流放电和DST工况下辨识了降阶电化学模型中的21个参数.最后,在1C恒流放电和低电流倍率的DST工况下分别验证了辨识的参数.辨识结果和验证结果表明,辨识出的参数是相当准确的,可保证模型输出电压的精度.
提交时间：2021-07-01
20. MATLAB环境下LeNet网络的手写数字识别
摘要： LeNet网络是最早成功应用于图像识别的卷积神经网络.本文在MATLAB环境下,利用深度卷积神经网络工具箱MatConvNet,设计出一个标准的LeNet网络,并进行训练和测试,实现0-9十个手写数字的识别.实验结果表明,只训练1次的分类器也可达到90％以上的识别准确率,生成的20个不同训练次数的分类器的性能随着分类器的训练次数的增加是有一个逐步提高的正相关关系.
提交时间：2021-07-01