陆军工程大学学报

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张雄伟, 张强, 杨吉斌, 孙蒙, 李毅豪

陆军工程大学学报. 2024, 3(1): 1-11. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20231212001

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现有方法生成的音频分类对抗样本（adversarial example，AE）攻击成功率低，易被感知。鉴于此，设计了一种基于时频分区扰动（time-frequency partitioned perturbation，TFPP）的音频AE生成框架。音频信号的幅度谱根据时频特性被划分为关键和非关键区域，并生成相应的对抗扰动。在TFPP基础上，提出了一种基于生成对抗网络（generative adversarial network，GAN）的AE生成方法TFPPGAN，以分区幅度谱为输入，通过对抗训练自适应调整扰动约束系数，同时优化关键和非关键区域的扰动。3个典型音频分类数据集上的实验表明，与基线方法相比，TFPPGAN可将AE的攻击成功率、信噪比分别提高4.7%和5.5 dB，将生成的语音对抗样本的质量感知评价得分提高0.15。此外，理论分析了TFPP框架与其他攻击方法相结合的可行性，并通过实验验证了这种结合的有效性。

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基于二次优化的救援机器人路径规划

毛世勇, 李晓毅, 张小孟, 冯克涛, 朱刚, 王邠

陆军工程大学学报. 2024, 3(1): 12-18. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230606001

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针对当前应急救援过程中救援机器人路径规划效率低的问题，采用改进的遗传算法和二次优化方法实现救援路径的优化。对传统遗传算法进行改进，在初始化过程中采用一种启发式可行点插入方法建立初始种群，在适应度函数中加入路径平滑评价函数，在保留策略中采取“抓大放小”的方法，使算法的全局收敛能力和收敛速度都有了较大的提高。在初始路线的基础上，由起点到终点采用逐段寻优的方法进行路径二次优化，进一步缩短规划路径的长度并减少拐点数量。仿真结果表明，该方法较次优方法，路径长度分别缩短2.61%、2.21%、3.52%、1.22‰，平均收敛次数、搜索时间均有效优化，可有效地弥补传统遗传算法的缺陷，提高救援机器人的救援能力。

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无人机位置、缓存与用户接入联合优化方法

钟天尧, 吴杜成, 陈润丰, 王路广, 陈学强

陆军工程大学学报. 2024, 3(1): 19-27. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230107001

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无人机作为空中基站，不仅可为地面用户提供移动通信服务，还可预先存储热点内容，有效提升了边缘通信能力。对无人机位置部署、无人机缓存配置与用户接入进行联合优化可大幅提升网络性能，然而传统优化方法计算量庞大且收敛速度慢。为解决上述问题，将该联合优化问题分解成无人机编队部署子问题和缓存接入子问题，设计了一种集中式和分布式相结合的快速资源分配优化方法。针对部署子问题，分阶段进行集中式一致博弈建模和分布式势能博弈建模，提出了一种基于较优响应的分阶段部署算法；针对缓存接入子问题，构建“用户内容”虚拟体，将缓存与接入的联合问题建模为虚拟体与无人机缓存空间的匹配问题，提出了一种基于匹配的虚拟体接入算法。仿真结果表明，所提方法和传统分布式较优响应方法相比，具有更快的收敛速度和更高的全局性能。

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利用节点度的无线区块链转发机制

宿建坤，焦雨涛，王维一，方贵，巨玉聪

陆军工程大学学报. 2024, 3(1): 28-35. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230904001

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针对目前区块链系统中传播区块消耗大，难以适配无线环境下动态变化网络拓扑的问题，设计了一种基于节点度的无线区块链转发机制，通过复杂网络传播模型确定最低转发下限，在综合考虑能量消耗、吞吐量和安全性的条件下确定最优的转发比例。节点根据自身度指标与转发比例确定转发消息的邻居数量，通过节点邻居的度信息，分布式调整向邻居发送消息的概率，提高了网络中消息的递送效率。仿真结果表明，所提机制性能与洪泛机制相近，但消耗大大减小，各项性能均优于传统的Gossip机制。

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短包隐蔽通信下抗检测-干扰式攻击策略

张凌瑄，鲁兴波，隋元松，卢辉

陆军工程大学学报. 2024, 3(1): 36-42. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230110001

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为应对潜在的检测-干扰式恶意攻击，提出了一种基于短包隐蔽通信的抗检测-干扰攻击策略，通过隐藏无线传输行为的存在来实现抗干扰。考虑到干扰机采用Shewhart变点检测实时判断源节点的传输行为，当判决源节点正在传输数据包后启动人工干扰。为隐藏无线传输行为，源节点随机选择一个起始时刻以低功率、低速率传输有限长编码数据包。数据包发送功率越小、编码长度越短，隐蔽性越强，抗检测-干扰式攻击性能越好，但发送功率小和编码长度短使得接收端数据包译码错误概率较大。以有效传输速率最大为目标对数据包发送功率和编码长度进行优化设计。结果表明，存在最优的发送功率和编码长度使系统在传输隐蔽性和可靠性之间取得最优折衷。数值仿真结果验证了理论分析，证明了所提方案的有效性以及优化数据包编码长度和发送功率的必要性。

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加性一致性驱动的勾股模糊偏好决策方法

朱江, 方冰, 高勇, 黄湘远

陆军工程大学学报. 2024, 3(1): 43-49. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230316001

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为进一步完善和发展传统偏好决策理论，在直觉模糊偏好关系加性一致性概念的启发下，构建了两个可与勾股模糊偏好关系(Pythagorean fuzzy preference relations,PFPRs)相互转化的传统模糊偏好关系，并在此基础上定义了PFPRs的加性一致性测度，设计了加性一致性驱动的勾股模糊偏好决策方法，通过具体实例对所提勾股模糊偏好决策方法的有效性和合理性进行了数值验证。理论分析和数值验证结果表明，所提加性一致性驱动的勾股模糊偏好决策方法具有结构清晰、计算量可控、逻辑性和可操作性强、决策结果合理有效等优点。

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军用电站健康状态评估

钟明威, 尹志勇, 郭鑫, 王召盟

陆军工程大学学报. 2024, 3(1): 50-55. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230713001

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为了通过预先维修提高军用电站的可靠性、安全性，提出了一种基于层次分析的军用电站健康状态模糊评估方法。依据专家经验，比较军用电站评估指标重要性，采用层次分析法获取评估指标的相应权重。在此基础上，根据需要进行变权处理，利用模糊评估和正态云模型构造模糊隶属矩阵，通过与评价指标权重运算得到评估向量，进而评估军用电站的健康等级。通过实例验证了方法的可行性，可为军用电站的预先维修提供技术支持。

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大口径轨道炮弹药运用中多物理场环境表征

向红军, 曹根荣, 乔志明, 梁春燕, 苑希超

陆军工程大学学报. 2024, 3(1): 56-62. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230710001

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当前轨道炮相关研究主要集中于小口径轨道炮，对于大口径轨道炮发射过程中弹药的多物理场环境表征缺乏认知。针对该问题设计了一种大口径轨道炮发射一体化弹丸的动态仿真模型，充分考虑了组件之间的接触特征、材料属性变化以及结构变形等实际因素，讨论了发射过程中发射组件的电磁场、温度场以及结构场的时空分布特性。基于仿真结果，对发射过程中弹药运用的可靠性进行了评估。研究结果表明，该型130 mm轨道炮能够将26 kg弹丸加速至1 023 m/s，最大过载约为6 700g。此外，在发射组件出炮口的瞬间，引信感应电流以及TNT药柱所受应力会急剧增大，导致弹药运用存在安全隐患，而温度场对弹药的影响较小。

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基于ADTD的FY-4A卫星闪电探测性能分析

李云, 邱实, 孙征, 刘毅诚, 罗小军, 石立华

陆军工程大学学报. 2024, 3(1): 63-69. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230801002

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为评估风云四号A星（Fengyun-4A，FY-4A）的闪电探测性能，提出了基于星地闪电数据统计特征的匹配方法：选取较大时空窗口，进行星地数据匹配；对匹配数据的时间差和距离差进行概率统计，确定最合适的时空窗口。通过对我国2020年夏季（6—8月）FY-4A和地基闪电定位系统（advanced direction and time-of-arrival detecting system，ADTD）的闪电数据进行统计，确定时间间隔3.4 s，空间经纬度间隔0.6°作为星地数据一致性分析的时空窗口。基于此时空窗口开展了星地闪电数据的对比分析，结果表明，星地数据时间偏差平均值为1.3 s，空间偏差平均值为23.73 km；FY-4A闪电探测效率为19%，FY-4A探测效率具有明显的日变化特征，白天平均探测效率为7%，明显低于夜晚的31.1%，且白天12：00—14：00时探测效率最低，仅为2.3%；FY-4A闪电数据的光辐射强度日变化特征与太阳高度角的变化呈正相关，白天12：00—14：00时光辐射强度最大达到1 391 μJ/m2/sr，比夜晚光辐射强度（124 μJ/m2/sr）高一个量级，白天只有光辐射较强的闪电才能被FY-4A闪电成像仪（lightning mapping imager,LMI）捕获，进一步解释了白天闪电探测效率低的原因。

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熔渣型高热剂未爆弹药销毁器设计与试验

吴家祥, 李爱国, 安辉, 黄骏逸, 高振儒

陆军工程大学学报. 2024, 3(1): 70-76. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230415001

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为开展基于熔渣型高热剂燃烧销毁技术的未爆弹药销毁器的研究及应用，设计了3种不同长径比和泄渣通道的未爆弹药销毁器，优选了3类高热剂开展模拟销毁对比试验，明确了高热剂配方和销毁器结构对未爆弹药可靠销毁的影响。结果表明，3类铝热剂在不同销毁器内点火后的销毁效果呈现明显差异，高热剂销毁技术的销毁性能取决于高热剂配方选择和销毁器结构设计的耦合作用；Al/CuO铝热剂因兼具较快的燃烧速率、较高的反应放热量和适中的熔渣生成率，呈现出最优的销毁性能；具有较小长径比和泄渣长槽的销毁器更有利于高温熔渣流动释放，提升对钢板的热熔穿作用效能，适合用作基于熔渣型高热剂的未爆弹药销毁器结构。

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应用优化DHKELM的柴油机故障诊断方法

刘子昌，白永生，韩月明，贾希胜

陆军工程大学学报. 2024, 3(1): 77-85. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230320001

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为准确、高效地对柴油机故障进行诊断，提出应用优化深度混合核极限学习机（deep hybrid kernel extreme learning machine, DHKELM）的柴油机故障诊断方法。该方法以各样本的频谱幅值作为故障特征，归一化处理后作为DHKELM模型的输入，从而实现对柴油机各故障状态的识别。相较极限学习机，该模型具有更深层次的结构，引入了混合核函数以及自动编码器，可以准确区分易混淆的故障类型，提高诊断准确率。针对DHKELM模型中各个超参数难以确定的问题，提出利用改进麻雀搜索算法（improved sparrow search algorithm,ISSA）对模型中各超参数进行寻优，充分发挥模型的故障诊断性能。实验结果表明，在实验室实测数据中，所提方法较传统方法具有较好的故障诊断精度，为柴油机故障诊断提供了一种新的思路。

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鳞片铜粉对装备电子部件损伤实验研究

管智超, 高欣宝, 李天鹏, 李笑楠, 郭爱强

陆军工程大学学报. 2024, 3(1): 86-92. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230706001

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鳞片铜粉是干扰弹所装填干扰剂的主要成分之一，干扰弹爆炸后形成的烟幕颗粒具有较好的导电性，且粒径较小，极易在装备运动过程中受到振动进一步嵌入电子部件的各引脚缝隙。当导电颗粒堆积形成一定厚度导电片层时，将导致电子部件发生短路故障，使得装备受损。针对此问题，设计损伤实验，采用示波器检测计算机主板启动时BIOS芯片电信号，验证鳞片铜粉对计算机主板的损伤情况。结果表明，累计布洒6.0 g鳞片铜粉并振动60 s会造成计算机主板损伤，对比分析振动因素对损伤的影响，对鳞片铜粉损伤电子部件情况进行分析，评估了干扰弹使用后造成装备电子部件损伤的情况，验证了鳞片铜粉会对装备电子部件造成严重危害，为烟幕干扰剂的发展明确了方向。

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2024年, 第3卷, 第1期　刊出日期：2024-01-02

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