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[硕士论文] 彭烁
电路与系统 湖南师范大学 2017(学位年度)
摘要:现今社会,科学技术日益发展,人们的安全意识开始提高,这也使信息安全中的隐蔽性问题受到了人们的广泛关注。人脸识别主要依靠的是人的脸部特征,来进行身份辨识,相比于其他的一些生物特征识别的技术,具有更方便、迅速、非侵犯性、交互性以及超强的追踪能力等优点,因而被广泛研究,并实际运用于金融、军队、政府、航天、公安等领域。
  课题源于武警部队某基层中队实际需求,上级要经常对人员进行清点,本文通过对人脸识别技术的研究实现了基于多人脸识别的部队点名系统。提出了一种分块加权的LBP特征方法,并通过实验证明,这种特征方法能够在一定的程度上提高识别的准确率。
  首先,在人脸检测中,本文采用了Haar-like特征作为人脸检测最主要的特征,同时采用AdaBoost分类器来挑选一些最能代表人脸的特征。此外,在人脸检测之前采用了直方图均衡化人脸图片的方法,归一化图片大小的方法以及对人脸图像进行校正等操作,来提升识别的速度以及准确率。
  在人脸识别方面,本文主要采用分块加权的LBP特征值作为人脸的主要特征。首先,对图像进行人脸特征检测后对图像进行均匀网格划分,在每个小网格提取LBP特征向量,然后再分类器对这些特征进行分类并根据识别率进行排序,基于识别率高低赋予其相应权重,识别率高特征越明显,权重越大,通过加权机制,能够最大化提取人脸图像中可区分特征,最后在收集的部队点名数据集上来测试该方法的有效性。
  本课题通过大量的实验来检验该方法的准确性,并在安卓手机端建立了多人脸识别系统,该系统能够实时地用于对部队进行点名,具有操作便捷、易于携带等优点。
[硕士论文] 李济国
信息安全 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:为解决高原地区基层部队体能训练效果评价手段过于单一,训练计划制定不科学等问题。本文以体能训练相关技术为研究内容,以精确掌握每名士兵的训练效果为原则,设计出相对科学公正的训练评价平台,最终达到高效提高体能训练效果和水平的目的。
  本文经过对驻高原部队实际应用环境的相关研究,设计适合士兵训练的实时监测平台。将平台固定在士兵身上进行实时采集训练数据,通过通信基站将数据传输到服务器进行数据分析,从中得出分析结果,给出合理化训练建议。平台中涉及到内容有训练方式的识别算法、计步算法、能耗测量模型,并通过实际应用测评方式对各类算法的准确性做出了验证,验证结果表明算法和模型准确率达到了预期的效果。提出基于能耗率的单兵与基于能耗转移进步度评价指标的多士兵训练效果评价模型,并通过实例对模型进行了对比验证,结果表明该评价模型准确可靠,做到了对体能训练效果科学、公正的评价。物联网的发展使得在民用领域中越来越多尝试使用可穿戴健康监测产品,监测产品的使用改变着我们的生活。从产品功能看,部分产品甚至做到了数据采集、传输、显示、存储和管理分析于一体,可见该领域的发展非常的快。然而对于军用领域中,此类应用仍然还处在研究阶段,而且大多数的研究仅仅还停留在针对运动步数、心跳或血压等单一的数据进行实时监测显示,而对后期数据的处理研究甚少,然而该项研究中的训练平台在目前各类算法保密的情况下,实现了集计步、行为识别、能耗估算为一体的功能。不仅如此,在训练效果评价方面还考虑到体能基础的差异给训练效果评价带来的困扰,设计出基于单兵能耗率和多士兵能耗进步度的体能训练评价模型,做到对训练科学公正的评判,为组训者合理制定训练计划提供客观可靠依据,不仅做到高效提高体能训练效果,还避免训练伤的出现,为提高高原高寒部队战斗力生成做出了应有的贡献。
[硕士论文] 刘帅凤
控制科学与工程 中北大学 2017(学位年度)
摘要:士兵射击训练是保障军队战斗力的基础,军队训练信息化是军队现代化建设的重要内容。本文针对我军士兵训练智能化、信息化的需求,设计了一套成本低廉、管理维护便捷、安全性好、训练智能化的士兵射击辅助训练系统,目的是缩短士兵射击训练周期,提高训练质量。主要研究内容如下:
  1.仿真模拟装置硬件设计。仿真模拟装置是以一款95式仿真枪为基础,由激光模拟装置和后坐力模拟装置组成,根据枪体尺寸合理地安装在相应位置。激光模拟装置选用RL650-200G3半导体激光器作为激励光源,并配合WT588D语音芯片模拟实弹射击;后坐力模拟装置是利用电磁铁点通式工作原理设计的,既可灵活地调节模拟力的大小,也满足了整个硬件系统对配重的要求。
  2.据枪动作检测系统硬件设计。据枪动作检测系统选用STM32F103RCT6作为硬件部分主控芯片,由多个操作要领检测模块及无线数据传输模块构成,用以检测据枪压力、枪体姿态、操作步骤及士兵呼吸状态信息;无线数据传输模块采用nRF24L01传输装置,主要功能是通过USB串口将下位机采集到的数据上传到上位机系统。
  3.针对硬件系统完成软件设计。软件系统包括下位机系统功能实现部分和上位机射击成绩管理部分。其中下位机部分配合硬件系统完成射击成绩及据枪要领信息的检测、处理、传输;上位机射击成绩管理系统即士兵射击成绩评定系统,下位机上传的数据经过分析处理后显示在指定的上位机界面上,包括靶环及弹着点的显示、枪体姿态的显示以及据枪压力曲线图,为士兵的射击成绩评定提供依据。
  初步实验验证,士兵射击辅助训练系统性能稳定,不仅可以实现射击成绩的直观显示和士兵据枪操作要领的自查自纠,还可提高射击训练自动化程度及训练安全性,节省训练资源投入,为部队提供良好的训练平台。
[硕士论文] 徐建
检测技术与自动化装置 山东大学 2017(学位年度)
摘要:随着军事信息化建设的不断推进,各国军事机关在努力提高军备技术的同时,也越来越重视信息化战场态势系统的研究。在军事演习过程中,实时显示演习态势,可以方便指挥员观察与分析战场,使部队在作战行动中保持信息优势。在演习结束后,对整场演习进行回放与评估,有利于对作战经验进行总结。实兵对抗演习是当前我国军事训练的主要形式,然而目前国内在实兵演习态势评估软件系统的研发上相对滞后,现有的系统中存在功能比较单一、演习态势信息反馈不够全面、演习回放机制不够灵活等问题。这些问题的存在,影响了演习评估的效果,制约了部队实战化训练水平的提高。
  为了满足部队实战化训练的需求,论文设计了基于WPF的战场态势评估系统。该系统集演习情况实时显示、伤亡情况实时统计、演习态势复盘回放、演习评估报表生成等多种功能于一体,能够更为全面地反馈演习人员的状态信息,可以通过图表形象地展示演习双方的伤亡情况,具有灵活的演习态势回放机制,并提供评估报表的生成、导出和打印等功能。同时,论文设计了演习信息表、演习回放表和伤亡统计表等数据表,配合战场态势评估系统使用。
  论文首先介绍了战场态势评估系统的总体设计。系统分为两大功能模块:一是实时显示与统计功能模块,在演习过程中使用;二是复盘回放与评估功能模块,在演习结束后使用。针对两大功能模块的具体功能,论文设计了五个子模块,包括:基本设置模块、演习实况模块、伤亡统计模块、复盘回放模块和评估报表模块。
  论文的主体部分详细介绍了数据库和战场态势评估系统的具体设计。其中,重点介绍了演习实况、伤亡统计、复盘回放和评估报表四个主要子模块的设计与实现。为了能更全面地反馈演习人员的状态信息,论文使用自定义控件设计了人员标记控件,可以在演习场景中实时显示下位机返回的状态信息。论文选用图表类库ZedGraph实时绘制柱状图,可以实时统计并显示演习双方的伤亡对比情况。在复盘回放模块中,灵活地应用多线程技术,可以实现整场演习态势的回放功能;同时设计了播放器样式的用户界面,使用户可以根据实际情况选择需要回放的演习场次,并且可以调控回放进度和回放速度。论文采用水晶报表技术设计了演习评估报表,可以综合地反映演习情况。
  最后,论文介绍了系统的测试流程与方法,并对系统主要功能的测试结果进行了分析。测试结果表明,系统运行稳定,数据准确,界面清晰,操作方便,具有良好的应用价值。
[硕士论文] 刘容容
武器系统与运用工程 西安工业大学 2017(学位年度)
摘要:战术通信网是战场指挥控制系统的重要组成部分。通过网络仿真的方法研究网络性能和网络协议,不仅降低研发成本,而且能够为构建高效的战术指挥控制系统提供重要的参考依据。在实际情况下,战术通信网需要通过不同子网之间的协作来实现特定的战术目标。通过网络仿真软件进行研究虽然简单高效,但是已有节点模型、时隙分配算法以及网络结构模型已无法满足需求,需要结合战术通信网的实际需求重新设计。
  本研究将大规模军用Ad Hoc网络仿真模型的研究与实现分为了两个阶段:局域战术通信网和大规模军用Ad Hoc战术通信网。局域战术通信网由单个子网组成,该阶分析了目前已有的几种时隙分配算法,结合战术通信网的实际需求和节点生成报文的特性提出了一种符合马尔科夫过程的混合时隙分配算法。大规模军用Ad Hoc战术通信网将网络的节点分为簇首节点和簇成员节点,将成员节点模型的搭建分为了两个部分。设计了一种具有TDMA时隙分配方式和应用层收发包功能的簇成员节点模型,并由该模型和仿真软件中提供的路由节点模型搭建了具有路由转发功能的局域战术通信网,分析了不同远近程度的报文对战术通信网端到端延迟的影响。设计了一种具有应用层收发包功能的簇首节点,结合簇成员模型,将大规模通信网分为了旅、营、连和车四个层次,针对这四级节点的报文数量特征提出了一种按比例分配时隙的算法。在OPNET仿真软件中分别对这两个阶段进行了建模仿真,收集了不同报文长度下三种通信网的端到端延迟。仿真结果表明采用混合时隙分配算法的局域战术通信网在端到端延迟方面相对于采用固定时隙分配算法有明显的提高。在具有路由转发功能的局域战术通信网中设计了簇成员节点模型,在仿真过程中随着报文长度和报文目的地址的变化所收集到的端到端延迟与理论计算值相符,有较好的可行性。采用分层结构的大规模军用Ad Hoc战术通信网中,簇首节点模型和簇成员节点模型都具有主动收发包功能,其仿真结果与实际计算数据相比误差在允许范围内,说明搭建的仿真模型及仿真系统有较高的置信度。
[硕士论文] 王丹
电子与通信工程 北华航天工业学院 2016(学位年度)
摘要:随着我国军事力量的发展,部队所使用的武器装备越来越多,应用在各种武器装备上的元器件数目逐渐增大,这就使得对军用元器件的管理提出了更加智能化的需求。同时,为了更好地保密性和安全性,维护任务一般需要在野外进行,这给元器件的管理任务带来了不小的挑战。本课题来源于某单位承担的武器装备野外维护任务。为解决武器装备在野外维护时,对维修用元器件进行智能化的管理需求,研制野外维护元器件智能管理系统。智能管理系统主要分为三个分系统:控制系统、管理系统、供电系统。
  控制系统采用分功能设计,利用步进电机作为电力拖动装置带动元器件运载机构运作,选用STM32F103ZET6作为主控芯片,软件采用C编程语言,运用S形调速算法对电机速度进行调控;管理系统采用自顶而下的模块化设计,先将管理系统的功能进行模块化划分,再利用可视化编程技术VC++对各个功能模块进行开发,同时利用数据库访问技术对元器件管理数据库进行访问,完成用户权限管理、元器件管理等功能;供电系统是整个野外维护元器件智能管理系统的电力支撑,由于野外作业环境的恶劣,不能保证全天候的交流220V电压输入源供应,为应对意外掉电情况,供电系统采用直流UPS电源和大功率蓄电池组以及DC/DC电源模块等组成。同时,在控制系统和管理系统的设计中加入了串口通信的设计,保证两个分系统的信息交互。
  经试验验证,本课题所设计开发的野外维护元器件智能管理系统,满足野外保障任务的需求,能够对元器件进行智能化管理。同时,系统具有良好的抗干扰、抗冲击性能,能够保证系统在野外作业环境下平稳安全的运行。野外维护元器件智能管理系统的诞生结束了野外环境下元器件杂乱无章的管理状况,填补了单位在武器装备野外维护任务中对元器件智能化管理的空白。
[硕士论文] 郭丽冉
软件工程 东南大学 2016(学位年度)
摘要:对于数据和信息的管理,现在很多大型系统都面临相似的问题,不同的作战应用系统对数据的要求不尽相同,系统之间的差异导致数据在不同系统的互通变得困难,作战空间内的系统对数据实时性要求比较高,多样化的数据让数据的处理变得复杂。
  数据管理系统管理的是作战空间内,作战应用系统所需要的所有数据。由于数据管理系统要管理的数据具有多样性,而且需求存储处理的数据类型复杂,关系数据库已经无法满足需求。
  JC3IEDM数据模型,即联合指挥控制协商信息交换数据模型。它是作战指挥控制系统信息交换的中间标准,是最基本的战场信息交换公共接口的规格说明。采用JC3IEDM数据模型可以在逻辑上很好的处理数据类型复杂,数据关系复杂的多样化数据。本系统建立了采用JC3IEDM数据模型为标准的作战数据管理系统的数据库,存储和处理作战空间内的各类数据。
  首先,本文对于系统的背景,数据管理国内外的发展情况和系统开发使用的JC3IEDM数据模型和对象关系数据库等关键技术进行了阐述。然后,基于JC3IEDM数据模型已定义的标准和准则,结合系统需求,定义了更详细的分类细则标准,更好的使用JC3IEDM数据模型。然后,本文使用了对象关系数据库,通过定义复杂对象和对象关系模式,采用对象关系模式与关系模型之间的映射关系,将面向对象思想与关系数据库结合起来,分析得出系统各模块的对象关系模式图,完成作战系统数据库的设计。最后,描述了数据管理系统的设计与实现的过程,详细介绍了部队编成模块的设计与实现,并定义了模式映射规则,使用模式映射规则,实现实例存储和实例查询,实现数据管理系统与其他作战系统之间使用XML进行交互的功能的过程。
  系统的运行和测试结果表明,系统运行稳定,操作简便,系统在使用对象关系数据库进行实现时,还使用了关系数据库进行实现,通过二者的运行和测试结果,说明了使用对象关系数据库和JC3IEDM数据模型的必要性,说明了系统能够满足其他系统对数据的要求,达到了预期的目标。
[博士论文] 罗旭
后方专业勤务 中国人民解放军陆军军医大学;第三军医大学 2016(学位年度)
摘要:人类发展进步的历史是一部战争推动的历史,在战争背后起着决定性支撑作用的是当时的科学技术水平。当前,人类进入了信息时代,各种颠覆性创新技术不断涌现,特别是近年来“脑科学”研究热,正在引起了新一轮的全球科技竞争,这一领域可能将对未来战争产生重要影响。从深化国防和军队建设发展看,当前我军进行的改革是在世界军事革命的大浪潮下进行的,是一种基于未来战争形态变化发展上的深刻变革,是围绕持续发生的技术革命而展开的前瞻布局,如航天技术、信息技术、生物科技、脑科学等,这些颠覆性技术的发展将引领未来作战力量建设。
  新技术引发的军事变革,并不是一个简单的自发过程,而是战略思想选择和进化的结果。历史上的军事变革,都是在战略需求牵引下,使关键技术在一定时期突破了传统军事能力,实现了核心军事能力的转移,并改变了战场的制胜规则,进而打破了战争平衡。当前,以美国为首的世界大国纷纷制定国家“脑计划”,这一认知领域的颠覆性创新技术无疑将向军事战略领域延伸。由于脑科学直接涉及到人类最核心的秘密——思维与意识,其向军事领域延伸所产生的威力不亚于传统意义上的“核武器”。以军事“脑科学”为核心的军事高新技术竞争,将逐步发展成为军事领域竞争的新热点。
  如何突破脑科学研究的关键科学问题,通过军事转化技术、手段和方法,最大限度的提高作战效能,将有可能直接决定战争的胜负。在制权理论下,这一制胜机理将再一次发生转移,特别是制生权理论的指导下,可能产生控脑军事新理论。本研究聚焦于脑科学技术飞速发展的背景下,预测控脑技术发展趋势及引发军事变革可能性的战略思考。文章有效整合了军事科学、管理科学、预测科学等多种技术方法,通过文献复习系统阐述脑科学的进展及趋势,就“脑控”与“控脑”技术进行系统分析与界定,较为系统的阐明了以“控脑”技术为核心的脑科学发展态势。结合专家论证和咨询结果,分析脑科学军事应用价值及对未来军事变革的影响,创新性地提出未来战争将出现一种基于控脑技术发展下的“脑战争”的观点。阐述了由传统的制海权、制空权到生物科技时代的“制生权”,再到制生权指导下以对脑的控制和智能较量的“脑战争”的特征内涵,并对控脑技术军事应用的前景进行了分析和展望。
  在方法上,本研究运用预测研究法,对未来技术发展态势进行研判。基于科学系统筛选专家论证,设计问卷调查,由专家确定工业时代、信息时代、脑科学时代为代表的标志性研究热点或聚焦领域,通过对Google Scholar、PubMed、Web of Science、CNKI等权威数据库进行文献信息采集,运用BP滤波与局部回归模型和ARIMA模型(自回归积分滑动平均模型)预测控脑技术发展,同时结合百度和谷歌大数据趋势预测分析控脑技术发展态势。预测模型显示:模型能够准确的预测工业时代向信息时代发展的趋势,说明模型对现有数据预测的准确性及对预测下一个时代的科学性。现有数据预测显示:脑科学整体技术发展正处于快速上升期,发展潜力巨大并可能主导未来时代的发展,对未来军事变革将产生深远影响。
  在预测研究的基础上,本研究探讨了控脑技术发展对未来战争形态的影响,预测分析了未来战争的形态特征及作战样式,提出了“脑战争”在信息化战争基础上的五大核心特征,分析了机器人+智能、人机融合等五种作战样式及战争向多维空间发展的态势。同时就控脑技术发展对战争制胜机理和作战原则引发的变化,阐明了围绕“脑战争”的计算机类脑化、机器人智能化等制胜因素的变化和意念控制、精准操控等制胜权争夺法则发展和突破性武器将自主协同对抗、战争对抗在多维空间转换等核心对抗要素变化。通过系统论证,探索提出基于“控脑技术”的军事应用体系建设的建议,包括控脑技术军事理论创新体系、人才培养体系、攻防体系、转化体系和伦理保障体系等。
  实证部分,本研究结合单位实际,探索以脑科学为核心的协同创新中心建设,建立了优势互补、互利共赢、任务明确、职责清晰的“五校一院”战略联盟,即第三军医大学牵头,重庆大学、西南大学、中国科学院等参加的“脑科学协同创新中心”,建立以实验神经科学、应用神经科学、计算神经科学和前沿技术设备研发等多学科合作研究团队,在脑科学前沿基础研究、重大脑疾病发病机理和防治新策略研究、新型脑研究技术的研发、脑增强和人工智能技术四个方面寻求突破,推动控脑技术的深度发展和军事转化应用。
  最后,本研究站在国家面对未来多样化战争威胁和把握战略主动的角度,特别是从控脑技术发展的趋势,提出五方面建议:(1)把握颠覆性技术发展趋势,建立脑科学发展国家战略;(2)正视未来战场形态新变化,赢得国防安全战略主动权;(3)突出新军事理论思维创新,构建军事脑科学发展体系;(4)加速控脑技术军事转化度,抢占多维空间的竞争优势;(5)面向军事科技创新新需求,谋求人力资源的优化配置五个方面,为赢得未来战争提出了新的思考。
[博士论文] 吴荣春
计算机系统结构 电子科技大学 2016(学位年度)
摘要:军事信息系统是用来在整个军事作战范围内支持指挥官筹划、决策、指挥作战等为一体的指挥控制平台,是军队战斗力的“倍增器”。它是对各军兵种所使用的信息系统进行综合设计、综合集成和综合运用,是信息系统、武器系统和军事保障系统的粘合剂。信息活动的描述、融合是军事信息系统动态要素建模、分析与仿真的基础。但是,从信息融合角度对军事信息系统的研究,当前国内外尚未见到比较系统的研究成果。本文研究的总目标是探究人脑信息融合的认知机制,研究其内在组网、特征提取、信息融合、知识表达和推理、决策等认知机理,并将研究结果应用于现代军事系统中多传感器目标跟踪与信息融合过程中。从认知科学的角度为军事信息系统应用背景下目标监测和信息融合,得出有效的融合策略提供指导或者参考。研究工作与创新点主要体现在以下四个方面:
  一、提出了一种基于内部模型驱动的融合进化结构体系理论方案。
  人的大脑处理信息过程是一种复杂的信息融合过程,其构建在一种智能、灵活的多源信息融合进化结构体系基础上。本文在借鉴人脑研究的相关理论基础上,通过对比多源信息融合进化过程与人脑的信息融合的模型、机制,指出大脑存在是由大量局部神经元构成的局部神经元回路,由此提出了一个很重要的概念:融合元;并通过研究发现多源信息融合系统的进化过程与分布式的神经网络体系结构具有很多相似特点,由此提出了一种基于内部模型驱动的融合进化结构体系理论方案。最后,从理论解析和现代军事应用背景下仿真实验证实,基于内部模型驱动的多源信息融合系统进化体系结构将大大提高作战效能和战时应变能力。
  二、提出了适应于战场感知信息融合的智能化分布式系统组网方法。
  现代战争中智能化装备的使用以及对信息处理能力的需求的不断提高,网络中心战环境逐步实现智能化组网的需求变得越来越迫切。从本质上说,网络中心战环境的战场感知,是通过有效地连接战场空间中知识实体节点将信息优势转化为战斗力,而任何一个空间中知识实体节点,都可以在条件合适的情况下产生一次信息融合事件,通过请求网络系统资源的协作,实现多传感器、智能接口的资源共享和信息交流,这使得信息之间的相关性、冗余性,以及统计分布特性等变得更加复杂和难以确定。由此,本文提出了智能化分布式系统组网方法,通过分布协作式调度网络中各融合元,融合元节点相互之间进行协调来做出决策,达到共同完成信息资源调度融合任务的目的。实验表明,分布式系统组网方法更适合融合节点获取战场信息。
  三、提出一种可以用于多传感器目标监测的融合非统计方法,即表决融合。
  适应于网络中心战环境的战场信息类型杂、信息源多、信息量巨大、信息质量差且富含诱骗,要从这样的信息环境中快速、准确、完整地提取出指挥员所需要的战场态势和环境图景来,难度极大,需要解决的问题极多。由此,提出了利用分布式网络多传感器监测目标的结果,来综合得出目标是否存在的判决技术,应用于目标身份信息融合的不确定性推理技术,提出一种简单的非统计方法,即表决融合,它可以用于多传感器目标监测的融合。实验表明:应用表决融合可获得高的节点感知性能。
  四、提出了一种能提高传感器组网的发现能力和连续观测能力的多传感器自适应状态融合技术。
  自适应状态融合技术着眼于算法间的互补性达到某种优化,算法能够根据信息源特性和目标自动选择最有效算法,具有透明性和开放性,是多层次多模型的自适应算法。实验证实:算法提出将为指挥信息系统信息融合提高精度、反隐身、反低空入侵、抗丢失目标等带来较大好处,同时可克服传感器性能不稳定等缺陷。
[硕士论文] 石鹏
软件工程 电子科技大学 2016(学位年度)
摘要:近几年,随着“棱镜门”等威胁我国信息安全事件的出现,给国家在信息安全领域的问题敲响了警钟。我国的航空、军事信息等领域的嵌入式安全关键系统同样面临着由操作系统安全漏洞所带来的安全威胁。为了解决一系列的安全隐患,提高关键嵌入式系统的可信能力,就必须要从问题的根本出发为军事嵌入式设备设计并实现高可信的嵌入式操作系统。
  为了增强嵌入式安全关键系统在安全性、可靠性、生存性等方面的高可信能力要求,本文在分析国内外操作系统安全现状和发展趋势的基础上,通过对多级独立安全(MILS)架构、seL4微内核以及嵌入式系统半虚拟化等相关理论和技术的研究,提出了一种具有可行性的基于MILS架构理论的高可信多级安全嵌入式操作系统架构。与传统的操作系统安全增强技术不同的是,该架构从系统体系结构出发提供了一种整体的可信解决方案。
  本文的工作主要围绕如何设计和实现多级安全嵌入式操作系统架构展开。在系统架构设计方面,首先基于嵌入式操作系统的特点和安全性要求,分析整个系统架构的设计目标并对整个系统的架构进行设计,接着分别针对系统架构中的关键模块:分区管理、分区间通信、“客户”OS半虚拟化、设备服务进行详细设计。在设计过程中,分别就多级安全嵌入式操作系统架构所涉及的关键问题,如:分区管理,分区间通信,实时操作系统(RTOS)在独立分区中运行,以及多个分区复用设备服务等,给出了可行的解决方案。
  在系统的实现方面,以多级安全嵌入式操作系统的设计方案为准则,主要从分区管理服务模块,分区通信服务模块,设备服务模块和基于uC/OS的“客户”OS半虚拟化方面,在基于seL4微内核上以实例及源码的方式实现了该架构的原型系统。如在设备服务模块,以定时器为例详细描述了定时器服务运行过程和定时器服务调用过程。最后,通过在OK6410开发板上对多级安全嵌入式操作系统原型的多个关键模块的实现进行演示和测试,从而以实验原型的形式,验证了本设计中提出的多级安全嵌入式操作系统技术和设计方案的可行性。
[硕士论文] 马文佳
科学技术哲学 哈尔滨师范大学 2016(学位年度)
摘要:军事技术革命既要研究科学技术内在的逻辑联系和发展规律,又要探讨科学技术与整个社会中各种因素的相互联系和相互制约的关系。因此,通过对当代前的军事技术革命的产生背景和技术特点分析,可以展现出军事科学技术发展的历史规律。
  本文通过分析当代前军事技术的特征,从理论的创新、高科技的快速发展、经济实力的有力保障、编制体质精良化、提升人员素质等几个方面分析了当代军事技术革命的特征。以美国为首的发达国家在完成机械化建设的基础上,将以信息技术为核心的军事高技术广泛应用于军事领域,当代军事技术以核武器和信息化等高科技武器为主体,介绍了对核武器的认识与毁灭性后果,又分析了新材料新技术在技术革命中起到的作用。通过梳理、分析、研究人类社会军事技术变革的过程,探讨军事技术变革对人类社会发展与进步的相互联系与制约的辩证关系,进而揭示科学技术的进步使人类社会向新格局快速发展着。
[硕士论文] 李佩珊
电子与通信工程 电子科技大学 2016(学位年度)
摘要:面对空基战场的复杂环境与复合任务,现有的单一平台对抗、多系统分立的模式已经无法满足作战需求,网络化、多功能融合的综合信息支持系统扮演着越来越重要的角色:一方面要集合多种作战平台,形成战场区域网络,提供灵活、多功能的作战支持;另一方面要有机融合多个独立系统,合理分配作战资源,提供精确、高效、完备的信息传输处理能力。只有以网络为纽带,达到一体化多平台多功能协同,才能为现代化的综合作战体系提供有力的信息支持。
  本文针对战场综合信息支持系统,基于空基多平台网络场景与多业务传输需求,以一体化测控通信传输体制为研究课题,主要进行了以下研究工作:
  首先进行一体化测控通信传输体制总体架构研究:针对空基作战系统多平台协同、多功能融合的需求,提出一体化测控通信系统,确定自组网拓扑结构,并针对多种不同传输需求的业务提出业务分级模式;为了克服传统机间通信缺少组网支持的问题,建立应用层-网络层-数据链路层-物理层的四层一体化体制协议体系;同时设计一体化体制统一消息标准以统一处理和传输多种业务数据。
  其次,在总体架构的基础上,深入研究一体化网络体制和信道接入体制。在网络层,为优化资源配置,建立一体化分层分簇自组网模型,并综合考虑节点连通度、导航定位测量能力和功率,提出基于自适应按需加权的网络分簇算法;针对网络运行的高效性与灵活性,在网络管理体制中研究设计了分层分布式网络同步机制、节点入/退网管理策略与基于相对距离拓扑控制的节点功率控制方案。
  在一体化信道接入体制研究中,为提高信道利用率,针对分层分簇模型,设计了联合TDMA_CDMA多址接入体制:簇间以不同扩频码实现信道复用,簇内通过动态划分时隙完成节点的信道接入。针对各级业务的不同传输需求,提出以业务分级为基础的动态TDMA协议,设计其时帧结构、时隙设置与时隙分配算法,保障各级业务的QoS;并在此基础上设计了节点相对导航算法。
  最后,基于以上研究分析,搭建一体化测控通信传输体制仿真模型,得到仿真结果为:各级业务平均端到端时延分别为50ms、150ms、300ms和500ms,优于现有多种数据链,且加入业务分级机制,可以保证高等级业务的实时传输;网络吞吐量4Mbps,网络效率48%,相较于现有体制能满足更高的系统需求。
[硕士论文] 刘转
模式识别与智能系统 华中科技大学 2016(学位年度)
摘要:随着人工智能的发展,依靠人力研究战术和制定军事计划的时代正在逐步离我们远去。过去在计算机应用于兵棋推演仿真过程中,人们依靠微分方程、战争理论,有效地模拟了战争的进程,极大提高了军队的作战水平。今后随着其他人工智能理论的进一步发展,其在兵棋推演的应用将会扮演更加重要的角色。而基于MAS的建模在描述复杂系统的能力,以及对动态环境中的行为建模能力,相对于传统的建模方法更具有优越性。多智能体系统的出现为兵棋推演系统的进一步扩展提供了一个新的平台。
  本文将多智能体系统(MAS)与兵棋推演系统(WGS)结合起来,构建了基于MAS的兵棋推演的一般模型,深入研究了系统整体结构和其中关键的智能体(Agent)的内部结构。随后通过解决推演过程中的代表问题之一的兵力目标分配这个问题,阐述了 Agent之间的冲突模型和协调模型,并利用蚁群算法思想对其解决。在本文的最后,采用主流的Agent仿真框架JADE(Java Agent DEvelopment framework)对上述基于MAS的兵棋推演模型进行仿真模拟。
  本文的主要研究工作如下:
  1.将MAS应用于兵棋推演系统,论述了基于MAS的兵棋推演的一般模型,着重叙述了其中的普通作战兵力Agent、作战指挥Agent、战场环境Agent的内部结构;
  2.选择兵棋中目标分配作为研究方向,在上述模型的基础上,进一步研究了基于 MAS的目标分配模型、冲突模型、协调模型,并结合蚁群算法的思想,提出用以解决Agent之间的协调、冲突的具体思路;
  3.利用JADE仿真框架,对上述推演模型进行仿真,并对仿真实验结果进行分析。
[硕士论文] 黄俊
模式识别与智能系统 华中科技大学 2016(学位年度)
摘要:武器-目标分配问题一直是军事研究领域中的一个重要课题。武器-目标分配是根据己方武器和敌方目标的综合作战能力,对武器进行合理的分配,以期对目标的打击具有较为满意的结果。本文主要引入友邻伤害因素,在打击敌方目标时考虑对敌方目标周围非对抗单位(友邻)的影响,研究了具有友邻伤害约束的武器-目标分配模型的建模与仿真。
  首先,本文系统地分析和总结了武器-目标分配问题的研究现状,并指出其中的不足;
  其次,在已有的武器-目标分配模型的研究基础上,在模型中引入友邻伤害因素。在选择武器打击敌方目标时,考虑对敌方目标周围友邻单位的影响,提出友邻伤害的计算方法;以友邻伤害不能超过给定值为约束,以对敌方目标的打击效果最好(毁伤的敌方目标的价值最大)为目标,建立第一种模型;同样以友邻伤害不能超过给定值为约束,给定预期的对敌方目标单位的毁伤程度,在满足预期打击效果的同时,使超过预期部分的打击所花费的价值最小化为目标构建第二种模型;
  最后,将组合拍卖算法结合深度优先搜索对建立的模型进行计算,实现了在满足友邻伤害约束和对敌方的打击效果符合预期的条件下,使过度打击耗费的代价最小。并对建立的模型和算法进行测试,实验数据结果表明本文构建的模型具有一定的实用价值。
[硕士论文] 孔祥宇
模式识别与智能系统 华中科技大学 2016(学位年度)
摘要:空战开始前的兵力部署是作战指挥中极为关键的环节,将己方有限的兵力资源合理地分配至各个作战区域或作战任务是战争夺取最终胜利的重要保障。本文针对区域防空兵力部署问题,引入战机的作战效能指数、战区的权重、天气等不确定因素,对作战双方的兵力分配策略建立博弈模型。为了计算作战双方对策略的选择概率,利用粒子群算法求解博弈模型的混合策略纳什均衡点。通过融合免疫思想和添加极值变异对基本的粒子群算法进行改进,设计实验及评估指标验证了改进后的算法具有更高的精度及收敛速度。
  首先,基于作战双方战机的作战效能指数和战区的权重,建立了基本的区域防空兵力部署博弈模型,并求解模型的纯策略纳什均衡。其中,战机的作战效能指数由对数法计算获得,战区权重由模糊综合评判法评价获得。
  其次,通过对实际战争中各种不确定因素的深入分析,引入服从正态分布的随机因子,对基本的博弈模型进行修正。证明修正后的博弈模型存在混合纳什均衡,并将对其的求解转化为单目标优化问题。为了适应本文讨论的问题,对基本的粒子群算法加入粒子位置和速度的约束条件,并用其解此问题。
  最后,针对基本粒子群算法容易困于局部最优的缺点,采用融合免疫思想和添加极值变异两种方法对其进行改进。其中,融合免疫思想是指通过模拟抗体浓度抑制机制和记忆功能保持种群的多样性;添加极值变异是指在种群处于停滞状态时对全局极值进行变异处理,促使种群跳出局部最优。设计实验及评估方法验证了改进后算法的优越性。
[硕士论文] 闫来来
电子与通信工程 郑州大学 2016(学位年度)
摘要:当前,随着科技强军、建设信息化部队的进程不断推进,我军有关军事理论和军事技能的考试逐渐增多。然而,我军采用的考试方式依然是“铅笔+A4纸”的传统笔试。这种方式工程量大,出错率高,已不能适应任务需要。同时,随着“网络进班排”、部队信息化建设的顺利实施,在线考试已成为可能。因此,设计一款在线考试系统,解决当前的矛盾问题,满足部队尤其是基层的需要,正是本论文设计的目的。
  本系统针对部队基层考试的特点进行设计开发,主要包括考生子系统、考官子系统和管理员子系统,采用了B/S三层架构模式,考生子系统实现了考生登录、在线答题、考生交卷、成绩查询、个人信息管理等功能;考官子系统实现了题库管理、试卷管理、成绩管理等功能;管理员子系统实现了用户管理、用户审核等功能。系统采用了ASP.NET技术、C#语言与SQL Server2014数据库相结合,并利用JavaScript、Ajax等技术进行开发,实现了考试以及考试管理的无纸化,特别是考试系统的试卷管理技术,能够自动改卷,提高了考试的质量和考试管理的效率。
  系统首先利用LoadRunner软件进行模拟测试,最后在军网内部测试,对考生登录、在线考试、考官组卷、试卷管理等关键模块分别进行了测试。通过测试,在线考试系统达到了设计的预定功能。
[硕士论文] 李伟力
电子与通信工程 郑州大学 2016(学位年度)
摘要:信息技术在改变社会经济面貌的同时,也引发了一场空前深刻、最为广泛的新军事革命,推动着战争形态由机械化向信息化演变,迈开了由机械化军队向信息化军队全面转型的步伐。作为军队战斗力重要基础的装备保障领域,也同样掀起了强劲的变革和转型之风。
  工程装备保障工作是军队装备工作的重要组成部分,保障水平的高低,将直接影响军队战斗力生成和发挥,其在战斗力构成中的重要地位,决定了装备保障信息化是军队信息化建设中不可或缺的重要组成部分。
  论文在学校导师的倾力指导下,结合单位工作实际,针对部队器材管理信息系统建设实际需要,研发出了一套较为实用的自动化程度较高的装备器材管理信息系统,并投入试运行中。
  本课题首先在做了充分调研、了解需求的基础上,坚持实用性、完整性和安全性相统一的原则,对系统的总体架构和各个子系统的结构进行了设计,包括系统管理、基础信息管理、库存信息以及查询汇总等功能模块,利用Access平台建立了数据库。
  其次,在程序设计方面,使用VB6.0作为系统开发工具,利用事件驱动的编程机制、可视化编程的特点和Windows内部广泛的程序接口函数,结合动态链接库(DLL)、开放的数据链接(OBDC)等技术,编写程序代码,创建系统框架,完成了系统软件的开发。
  最后,使用ADO技术访问数据库,实现了所设计的各个模块的功能。通过对该系统的实际应用,加速了我部实现装备器材管理信息化的进程,提高了单位的信息化建设水平。
[硕士论文] 朱勤学
交通运输安全工程 西南交通大学 2016(学位年度)
摘要:现代战争的不断发展,使军事物流网络的在战争中的重要性越发凸显,军事物流网络在战争也成为了敌对双方攻击和保护的重要目标,因此,对军事物流网络的网络拓扑特性和级联失效抗毁性研究具有重要的理论和实际意义。
  本文以复杂网络理论为基础,运用图论、统计物理、计算机仿真等知识,对军事物流网络的拓扑结构及级联失效抗毁性进行了研究。主要研究工作包括:
  (1)构建了军事物流关联网络模型。
  军事物流网络是以作战单位、基地、仓库等保障实体和重要的交通路口、桥梁、车站等为节点,以连接这些节点的公路、铁路、水路等为边的网络。因此,军事物流是一个具有双层属性的复杂网络,针对该双层属性,运用两种不同的网络空间构造方式,构建出一个具有双层网络的军事物流关联网络。
  (2)分析了军事物流网络的网络特征值
  以某军事物流网络为研究对象,通过统计分析该网络的网络拓扑结构特征值,计算结果表明:1)该军事物流网络的保障网络节点度及强度分布极不均匀,节点度与累计节点度的关系服从幂律分布,网络呈现无标度网络特性;2)该军事物流交通网络具有较小的平均最短路径长度和较大网络聚类系数,是典型的小世界网络。
  (3)建立了军事物流关联网络级联失效抗毁性模型
  级联失效的本质是由于负载的变化引起的节点失效,本文根据军事物流关联网络拓扑结构,在分析其级联失效过程后,确定了路由机制、负载重分配原则、关联比例等。最后基于这些因素构建了军事物流关联网络级联失效抗毁性模型。
  (4)仿真分析了军事物流关联网络级联失效特性
  仿真结果表明:1)在在蓄意攻击下,保障网络较交通网络的级联失效抗毁性更差,因此,在现实中,应该着重对保障网络节点进行保护。2)关联比例越大,军事物流保障网络和交通网络之间的关联性越紧密,故障的跨网络传播会更加广泛和频繁。3)网络负载可调参数会对网络级联失效产生影响,在日常运输中,关联网络节点容量的提升会滞后于节点负载的增加,因此需要及时提高网络节点容量。
[博士论文] 豆亚杰
管理科学与工程 国防科学技术大学 2016(学位年度)
摘要:联合作战与体系对抗成为现代战争的重要发展趋势,“彼此联合”与“形成体系”既是对未来武器装备发展的目标需求,也是影响着武器装备发展规划模式的重要理念。实施装备发展规划过程中,决策者不可避免地面对各种“选择”问题,武器系统选择因为与制约战局胜败的武器投产、配置以及使用息息相关,而受到更多军事决策与研究者的关注。传统以部门为中心的“烟囱式”发展模式以及零碎的决策过程,极大地阻碍了在体系层次上对分散的武器装备进行“联合能力集聚”的进程,追求一体化、通用化、系列化成为当前武器装备发展规划的鲜明特征。因此,武器装备发展必须更加强调系统组合决策与管理,并将众多系统作为一个整体进行权衡分析与采办决策。
  本文将装备规划纳入“联合体系”大背景,创造性地用组合决策思想统一装备选择过程,设计问题框架并给出相应的决策方法。问题聚焦于装备系统“产品化与配置阶段”以及“作战运用与支持”阶段,包括:1)待投产武器系统组合选择;2)待装配武器系统组合选择;3)组合选择大规模问题优化。4)临界条件的武器系统组合选择;主要研究内容和创新点如下:
  (1)提出了需求与技术共同作用的武器系统组合选择模型。
  军事需求牵引与关键技术推动,是武器系统投产研发的重要驱动力。因此,从如上两个维度出发,采用价值中心法理念,基于多准则决策方法设计包括五级结构的组合/系统成熟度测度与三级结构的组合/系统需求满足度测度的价值计算模型,其中关于需求满足度测度,引入0~9度量标尺及First-Ignorance目标规划模型进行区间型满足度获取。随后设计武器系统组合优劣结构,旨在获取技术成熟度最高,需求满足度最好,成本符合一定约束的最优组合(T&R组合),组合选择问题被转化为多目标整数规划模型,采用成本分类寻优的策略最终获取满足多目标的帕累托最优武器系统组合方案。
  (2)提出了多场景下考虑协作关系的武器系统组合选择模型。
  在实战或者模拟演练背景下,武器系统组合选择旨在获取最好的作战效果(价值),最高鲁棒性(不同场景下风险最低)以及最低的代价(费用)。采用场景概念模拟未来作战需求,场景被定义为包括状态,特定表达和转化模式的一个三元组,按照信息的完整度不同,可分为:完备信息下的马尔科夫场景与不确定信息下的隐马尔科夫场景。关于不确定性情形,引入区间数理论,实现对未知场景的状态识别。归纳武器系统之间可能的协作关系,将武器系统之间的系统依赖关系分为四种模型:伴随协同;相关协同;排他协同以及独立性。构建基于场景的多目标规划模型,设计优化算法并求解。
  (3)基于智能算法的大规模复杂体系武器系统组合选择研究。
  大规模复杂体系背景下,候选武器系统数量增多会导致经典的NP-hard问题,组合选择所采用分类寻优算法的时间代价是不可忍受的,必须对其进行组合优化。首先,将以上武器系统组合选择模型归为两种:单目标与多目标;并对优化难点进行分析,给出可行解的约减策略。其次,选择差分进化算法作为问题求解的主体方法,辅以 TOPSIS方法开展组合内武器系统赋权操作,最终形成基于DE-TOPSIS的组合选择优化算法;最终,针对三种不同的武器系统规模,完成单目标情形下PSO、GA以及DE算法的对比,多目标情形下NSGAII与NSDE算法的对比。无论是收敛速度、算法稳定性还是最优解质量,本研究提出的DE-TOPSIS算法都具有较高的表现性能。
  (4)提出了带决策偏好基线值的武器系统组合选择模型。
  以上三方面组合选择问题均采用多准则决策模型,且组合选择结果中均存在某种武器系统“可选”“可不选”的现象,而多准则决策模型中的一个很关键问题就是确定基线值,基线值是由候选系统中“可选”“可不选”的武器系统决定的。通过对冗余系统,基线系统以及基线值进行定义,设计出面向基线系统进行武器系统组合选择的方法。从该方法的核心——入选策略分析及武器系统排序两个角度出发,开展单目标以及多目标情形下的武器系统入选策略分析,引入区间数比较理论,提出E-VIKOR方法以及权重约束线性规划方式进行候选武器系统排序,最终计算出三种不同权重方案下的武器系统排序。基于排序结果,基线值以及入选策略,开展“精炼式”的武器系统组合选择分析。
[硕士论文] 张惠宇宸
电子科学与技术 长春理工大学 2016(学位年度)
摘要:对战场环境的了解程度作为决定战争成败的重要因素之一,一直备受交战双方关注,而由于先进的武器装备、恶劣的气候条件以及复杂的地理环境造成了当代战场环境复杂多变。这使得把握战场环境成为一个困难。而实时图像滤波技术能够实时的对周围的复杂环境进行滤波处理,使观察者能快速的找到自己感兴趣的东西。经过滤波处理的图像对比度和细节得到增强并且层次感突出。这可以大大方便作战者把握战场环境。
  本文提出了一种实时图像滤波的技术方案并从软硬件两个方面详细阐述了图像实时滤波技术的实现过程。其中硬件方面详细讲述了数字相机单元、电平转换单元、FPGA图像采集滤波单元、图像数据缓存单元、数模转换单元、VGA显示单元的实现过程。软件方面详细介绍了图像采集模块、DDR3 SDRAM图像缓存控制模块、乒乓操作模块、强化图像细节的自适应均衡化算法实现模块、自适应寻找阈值的二值化算法实现模块、自适应局部均衡化算法实现模块、VGA控制模块的实现过程。最后给出了在系统调试过程中抓拍的时序图和算法处理前后的对比图像。实验证明,系统达到了预期目标。
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