2025年, 第4卷, 第1期 刊出日期:2025-02-28
  

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    军事通信与电子工程·智能信息网络与信号处理
  • 尹 浩, 任保全, 钟旭东
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 1-9. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20241220001
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    当前,人类社会正在进入一个人-机-物三元融合的万物智能互联时代,信息通信网络作为支撑和实现“万物智联”的关键信息基础设施,正经历着前所未有的变革,其发展的能力水平深刻影响着人们的生活方式、经济发展和社会进步。人工智能(artificial intelligence, AI)技术与信息通信网络技术深度融合,使智能信息网络(intelligent information network,IIN)成为网络智能化演进发展的必然趋势。面向智能时代复杂场景的多样化应用需求,网络具备主动适应内外部条件变化的能力,具有自主学习、自主优化、自主管理和自主演进等典型特征,可进一步提升网络服务的及时性、有效性和个性化,满足智能时代的服务需求。
  • 梁吉申, 张冬雪, 余 刚, 王 碧, 单鸿久
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 10-19. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20240830002
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    移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)可有效解决移动用户业务需求增多、业务处理难度增大的问题。然而,用户业务需求存在时空上的差异化,同时网络环境的深度不确定性等网络特征也制约了网络边缘任务处理和服务缓存效率。针对以上挑战,对多用户多边缘服务器的MEC系统中用户业务卸载和服务缓存问题进行了研究,针对用户在时空上的差异化业务需求特征,以最小化基站下所有用户的平均时延和能耗成本为优化目标,建立基于面向时空差异化需求的任务卸载和服务缓存联合优化。同时,考虑到深度不确定性的网络环境特征,进一步提出了基于图注意力网络和长短期记忆网络的多智能体深度强化学习算法,用于自主学习和决策用户任务卸载、资源分配及服务缓存策略。仿真验证了所提算法具有良好的收敛性和能效。
  • 王之腾, 李尚远, 纪存孝, 刘畅, 严子路
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 20-26. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240824002
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    雷达信号分选是电子战系统中的关键技术,是战场态势感知的重要环节,新体制雷达技术的快速发展给复杂电磁环境下信号分选带来了严峻挑战。针对传统K-means聚类算法在对雷达全脉冲数据进行信号分选时存在对聚类数K和初始点选择较为敏感的问题,提出了一种基于优化K-means的雷达信号分选算法。通过将水波中心扩散(water wave center diffusion,WWCD)优化算法和Canopy算法相结合,实现了Canopy算法距离阈值的优选,并为后续K-means聚类优化了K值的选择,有效降低了K-means算法对初始聚类数选择的敏感性。实验中,主要通过3个UCI公开数据集和3类频率跳变雷达脉冲数据进行聚类分选效果验证,并与常见的DBSCAN、OPTICS、Canopy-K-means等聚类算法进行了聚类效果对比。结果表明,所提方法有较高的聚类分选准确率,且对初始参数的设置不敏感。
  • 刘皖宁, 丁国如, 徐以涛, 谷江春, 王海超
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 27-34. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240818001
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    在复杂电磁环境下,干扰效果评估面临着信息非对称、通信行为多变以及信道条件动态变化等现实问题。同时,在人工智能和机器学习理论技术赋能非合作无线网络目标条件下,精准、稳健的干扰效果评估仍是制约干扰效能提升的主要挑战。针对以上问题,提出一种高效的认知干扰方法,基于确定性信道建模技术,利用双层遗传算法虚拟估计出不同干扰决策下非合作无线网络目标的性能上界,并以此作为不同干扰决策的干扰效果评估依据,实现最优/次优干扰决策选取。仿真结果和理论分析验证了所提方法的有效性和鲁棒性,为提升干扰效果评估、实现电磁频谱域认知对抗提供参考。
  • 光学工程
  • 王长龙, 冀鲸宇, 赵月飞, 林志龙, 马晓琳
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 35-46. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240806002
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    目标检测技术在无人机遥感图像方面具有巨大发展潜力。为了有针对性地设计出适合遥感图像的目标检测算法,需要准确把握当前各类算法的优势及局限,探索新的解决策略。本文对基于传统技术和深度学习的目标检测方法进行了全面系统的分析,并将各类算法进行了对比;总结了常用的遥感图像数据集及目标检测算法的评价指标;针对遥感图像目标检测中目标较小、含有遮挡物以及背景环境复杂等关键问题,深入剖析了现有方法在处理这些难点时所面临的挑战;鉴于遥感图像的背景环境以及特性,从5个方面探讨了当前算法可能的改进方向,为无人机遥感图像目标检测技术的发展提供了参考。
  • 黄富瑜, 张帅, 周冰, 陈玉丹, 王鹏, 刘利民
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 47-52. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240831001
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    针对常规特征匹配色彩传递法在融合超大视场红外微光图像时产生的误匹配高、效果不佳等问题,提出了一种基于超像素特征和色彩聚类联合约束的自然感彩色融合方法。对超大视场微光图像和彩色参考图像的空间进行超像素分割,并依次构建低、中、高层次超像素特征集;利用改进的Fuzzy ART网络对彩色参考图像的空间进行超像素色彩聚类处理;根据超像素特征相似度建立超像素初始匹配集;利用自适应色彩传递生成微光初始彩色图像,并将其与超大视场红外图像融合,得到初始彩色融合图像;根据红外独立信息与具备色彩的红外信息之间的相似性,对红外独立信息进行色彩传递,最终获得自然感彩色融合图像。结果表明,相较于传统方法,所提方法在融合指标和色彩指标方面分别提高19.5%和9.4%以上,得到的融合图像不仅较好地保留了红外和微光图像的显著特征信息,而且图像色彩自然、连续。
  • 邓磊, 周冰, 应家驹, 陈玉丹, 王强辉, 赵佳乐
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 53-60. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240713001
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    高光谱图像目标检测技术在多个领域具有显著的应用潜力,为充分挖掘高光谱图像中丰富的空间和光谱信息,提出了一种结合Gabor滤波与约束能量最小化(constrained energy minimization,CEM)的高光谱图像目标检测方法Gabor-CEM。该方法充分结合了Gabor滤波器和CEM算法的优点,利用Gabor滤波器有效地提取高光谱图像的空间纹理和方向特征,为目标检测提供丰富的空间信息;凭借CEM 算法对目标光谱信息的高效利用,对目标进行定位和识别。利用野外成像光谱仪拍摄的高光谱图像进行实验,结果表明,相较传统方法,Gabor-CEM 方法能够更准确地检测出目标,降低误检率和漏检率,在目标检测任务中具有显著优势,为高光谱图像目标检测提供了一种新的有效途径。
  • 张学凯, 彭月平, 唐威, 康文超, 叶泽聪
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 61-70. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240713003
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    伪装主要包括隐蔽、形变、干扰和降低显著性等。随着伪装技术的发展与进步,对隐蔽伪装目标检测的技术要求也逐步提高。针对隐蔽伪装,梳理了伪装技术的研究现状;论述了传统隐蔽伪装目标检测方法,特别是近年来基于深度学习的隐蔽伪装目标检测方法;进一步分析了隐蔽伪装目标检测常用的动物伪装数据集和军事迷彩数据集,并归纳了4个常用的评价指标;总结了隐蔽伪装目标检测在重叠遮挡、尺度变化、动态变化和设备资源受限等方面面临的挑战,并从3个不同角度探讨了隐蔽伪装目标检测在军事领域中的发展前景。
  • 土木建筑与防护工程
  • 贾红丽, 李皎, 卢厚清, 白景波, 孙阳阳, 张益昕
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 71-78. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240813001
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    针对边境地区自然环境恶劣、监控盲区较多、管理人员有限等问题,为提升边境管理单位的管控能力,研发了一种融合布里渊光时域反射仪(Brillouin optical time-domain reflectometer,BOTDR)和相位敏感型光时域反射仪(phase-sensitive optical time-domain reflectometer,Φ-OTDR)的分布式光纤声学传感(fiber-optic distributed acoustic sensing,DAS)设备,实现了单一设备多参量同步测量。该系统利用先进的信号处理算法,能够动态感知环境声场能量变化,精确识别和预警入侵行为。通过一系列实验验证了系统的有效性和可靠性,可为未来边境地区建立无人化、智能化警戒防卫体系提供参考。
  • 王智博, 陈万祥, 孟凡俊, 颉浩儒, 周新军, 戴正
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 79-86. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240530001
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    玄武岩纤维(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋是一种可取代钢筋用于土木工程领域的新材料,亟待对BFRP筋-混凝土粘结破坏机理及粘结强度开展深入研究。运用弹塑性力学、混凝土断裂力学等基本理论,描述BFRP筋-混凝土的粘结破坏过程和破坏机理,构建一种半经验半理论的BFRP筋-混凝土粘结强度计算方法。针对基于Logistic回归模型的破坏模式采用相应的计算方法,综合考虑了混凝土强度、BFRP筋直径、混凝土保护层厚度以及加载速率的影响,通过相关试验数据对该方法的可靠性和预测精度进行了验证。结果表明,BFRP筋-混凝土粘结强度与破坏模式密切相关;混凝土抗拉强度是影响粘结强度的主要因素;混凝土的开裂状态取决于BFRP筋直径;混凝土保护层厚度及加载速率直接影响BFRP筋-混凝土的粘结强度。计算结果与试验结果吻合良好,所提方法的预测误差为0.9%~23.7%,可为预测BFRP筋-混凝土粘结强度提供有效参考。
  • 机械工程
  • 宫建成, 公丕平, 杨小强, 张鹏, 赵凯, 李红亮
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 87-94. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240710004
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    为提升柱塞泵振动数据采集质量、故障诊断准确率和诊断模型的鲁棒性,对采集柱塞泵振动数据时,确定传感器安装位置的方法展开研究,分析了传感器的安装位置对柱塞泵振动数据质量的影响,给出了传感器安装位置评价方法。利用AMESim构建了力士乐A11VO系列9柱塞泵仿真模型,通过研究传感器各项性能指标、柱塞泵结构及运动机理,分析得到柱塞泵振动数据采集实验中合理的传感器安装位置。提出基于平方包络的基尼指数(Gini index of square envelope,GISE)柱塞泵故障振动信号质量评价方法,并设计柱塞泵振动数据采集实验进行验证。得到GISE等4种稀疏性指标的指示结果与柱塞泵结构分析结果一致,分析并证明了GISE指标在柱塞泵信号评估上的有效性与优越性。
  • 毕少华, 潘腾跃, 杨菲, 沈新民, 杨小翠, 彭文强
    陆军工程大学学报. 2025, 4(1): 95-104. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240727001
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    为定量分析轮系振动到噪声辐射的因果关系,准确描述噪声辅射空间分布,构建了齿轮副及复合轮系的有限元仿真模型,运用多体动力学原理分析了齿轮啮合过程中的位移、应力和刚度变化,并结合声固耦合理论研究了轮系各轴的角速度和角加速度变化以及主要噪声范围。在外壳6个面中心点1 m处设置麦克风,定量分析了输入转速和输出扭矩对500~5 000 Hz频率范围内噪声声压级的影响。仿真结果表明,输入转速从300 rad/s提高到700 rad/s时,A计权总声压级从62.68 dB增至77.92 dB;输出扭矩从60 N·m提高到140 N·m时,A计权总声压级从65.08 dB增至68.50 dB;麦克风2处噪声声压级最大,在输入转速700 rad/s、输出扭矩100 N·m时,A计权总声压级达83.16 dB。分析复合轮系的振动特性与噪声频谱,为轮系安装位置选择、减振器选型和隔声罩设计提供了参考依据。