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  • 土木建筑与防护工程·工程安全与减灾技术
    刘华丽, 赵跃堂, 朱彦涛, 黎明
    陆军工程大学学报. 2025, 4(6): 1-7. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250605001
    基于极限平衡的力学原理,提出了不假设条柱间作用力的对称三维边坡安全系数计算方法,推导出了考虑爆破地震动荷载方向和强度的安全系数表达式。通过3个经典算例的分析计算,量化了爆破地震动荷载方向和强度对边坡安全系数的影响。结果表明,在爆破地震动荷载作用下,三维对称边坡的最危险作用方向与下滑力的合力方向一致;当爆破地震动荷载拟静力系数从0逐步增大到0.3,边坡安全系数逐渐减小,在最不利方向上3个算例的安全系数最大分别减小了38.89%、29.29%和42.83%。所提方法及分析结果可为武器打击条件下匀质边坡稳定性分析和安全风险评估提供参考。
  • 土木建筑与防护工程·工程安全与减灾技术
    杨嘉楠, 范鹏贤, 李杰, 王明洋, 吴学震
    陆军工程大学学报. 2025, 4(6): 8-16. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250514002
    结构面作为岩体的薄弱环节往往决定了岩体的整体稳定性,为揭示结构面失稳的诱发机制,分析了滑动面形成过程中的受力和能量特征,建立了渐变失稳型结构面失稳的能量关系,并基于无量纲能量因子给出了单次扰动下结构面失稳的能量判据。利用三滑块模型和简化的折线型剪切本构关系定量分析了滑块稳定性的主要影响因素。分析发现,采用折线型本构时,失稳能量因子阈值可表示为结构面初始状态、材料变形本构特征的函数,其大小与名义极限应变的平方以及初始剪切力与极限抗力相对大小的平方成正比,而与扰动参数无关;单次扰动时,扰动频率越高,诱发失稳所需的扰动力越大。基于能量的理论分析得到的主要结论与极限平衡法的分析结果及相关试验结果揭示的一般规律吻合。所提无量纲能量因子判据为防控由结构面失稳而诱发的工程灾害提供了新的思路。
  • 土木建筑与防护工程·工程安全与减灾技术
    肖潜, 方海, 陈继业, 韩娟, 祝露
    陆军工程大学学报. 2025, 4(6): 42-49. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250428002
    为探究梯形腹板增强型泡沫夹芯复合材料护舷的吸能特性,对永宁大桥复合材料防撞护舷开展了足尺准静态压缩试验。基于混合准则,推导了45°梯形单元体等效压缩模量、强度及腹板相对密度的理论模型。结果表明,试件主要存在腹板屈曲、腹板-泡沫剥离及层间剥离3种破坏模式;其极限承载力为705.68 kN,平均压缩力达627.38 kN,且在10%~20%压缩阶段吸能增幅达116.09%,最大吸能值为2.76×105 J,表现出稳定的阶段性耗能特性。理论预测值与试验值偏差小于15%,验证了所提模型具有良好的精度与工程适用性。
  • 交通运输工程
    白志霄, 丁勇, 卢辉, 程营, 濮仕坤, 李二兵
    陆军工程大学学报. 2025, 4(6): 88-95. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250428001
    针对滩涂地区软弱地基引发的车辆陷落与路面失稳问题,聚焦物理加固技术施工效率低、化学改性成本高、复合材料耐久性不足等关键技术瓶颈,采用现场试验与数值模拟相结合的方法,基于60 t级履带荷载试验场实测的土压力、应变和位移时程数据,结合ABAQUS参数化建模,验证了化学加固层-铝合金路面板复合结构的承载性能。结果表明,铝合金路面板在荷载作用下保持良好的弹性工作状态,与20 cm厚化学加固层协同作用,形成低附加应力的复合地基方案,可有效满足重载车辆通行需求。研究结果不仅完善了分层地基协同承载理论体系,而且通过“化学加固-铝合金路面板铺装”的工程实践,为军事机动保障提供了兼顾时效性与经济性的高效解决方案。
  • 计算机科学与技术·智能无人系统应用
    赵智信, 陈杰, 辛斌, 李莉, 丁玉隆, 郑逸凡
    陆军工程大学学报. 2025, 4(5): 1-10. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250209001

    针对多无人机对抗任务仿真在中央处理器(central processing unit, CPU)上的推演时间随无人机数量呈平方增长的问题,设计并构建了一个图形处理器(graphics processing unit, GPU)并行加速的轻量级多无人机对抗仿真环境。相较于已有仅限单无人机任务、仅对多无人机动力学推演并行化的仿真框架,在面向多无人机对抗问题的基础上,进一步开展了对每个环境中无人机相对位姿和毁伤关系的并行化计算。针对传统基础空战机动只在平飞状态下有良好定义的局限性,设计了改进的全姿态可解释的基础空战机动。仿真环境所包含的多种规模可扩展的多无人机对抗任务,可为各类任务实现启发式基线策略,并可为一对一对抗任务实现基于近端策略优化算法的基线策略。与在816线程上的多线程仿真相比,所提平台可将采样速度提升2~3个数量级。在CPU与GPU 并行环境下的强化学习训练结果表明,GPU 加速的仿真环境能将训练时间缩短至1/50,同时不会因为采样轨迹碎片化显著降低采样效率。所提并行加速的多无人机对抗仿真环境能显著提升采样与训练速度,有助于加快该领域的研究进程。

  • 计算机科学与技术·智能无人系统应用
    赖际舟, 史宇星, 李炯, 陈语萱, 吕品
    陆军工程大学学报. 2025, 4(5): 11-20. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250427001
    针对卫星拒止环境下异构机器人协同同步定位与地图构建(simultaneous localization and mapping, SLAM)面临的位姿定位对准数据误差、通信受限及位姿估计误差累积问题,提出了一种异构机器人多阶段协同SLAM系统架构。设计了Scan Context粗对准与广义迭代最近点(generalized iterative closest point, GICP)算法精配准的两阶段重定位机制,提升了异构平台初始位姿估计准确度;构建了基于高速内网穿透技术的轻量通信框架,通过点云体素滤波与关键点提取压缩数据量,保障低带宽环境实时传输;引入随机采样一致性(random sample consensus, RANSAC)算法优化多载体位姿变换,剔除离群估计以提升全局一致性;通过坐标变换实现多源点云融合。在地下停车场、地下管廊开展了异构机器人协同导航试验,成功构建完整点云地图,重定位耗时均小于1.58 s,RANSAC优化耗时均小于3.2 ms,拼图耗时均小于1.8 ms,验证了系统在复杂地下环境的实时性与鲁棒性;多载体协同SLAM结合RANSAC优化构图的结果表明,协同构图精度较单体构图优化程度高于45%,且引入RANSAC优化进一步提升了15%以上的重定位准确性,提升了构图结果的精确度。该方法可为多异构机器人协同感知与导航技术提供参考。
  • 军用道路与桥梁工程
    郝旭龙, 李峰, 李达
    陆军工程大学学报. 2025, 4(5): 88-96. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250220001
    在模块化、轻量化应急桥梁研制背景下,开展了基于大跨高比玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)拉挤型材方管粘合桥面板的三点弯曲试验,建立了考虑损伤演化的实体有限元模型和直接受载区段平面框架结构有限元模型并进行数值模拟和分析。结果表明,桥面板在直接受载区域边缘的顶板-腹板交界位置最先发生损伤,桥面板极限承载力由顶板局部屈曲控制,最终失效形式为腹板局部屈曲;桥面板结构初始损伤由直接受载区域横截面的局部变形控制,即直接受载区边缘管件损伤由剪切变形和局部横向弯曲共同控制,中间管件损伤由顶板局部横向弯曲控制;桥面板破坏失效机制为跨中弯曲内力主导的顶板和腹板局部屈曲,顶板-腹板交界处损伤开裂后形成的弱约束加速了该进程。所设计桥面板可为应急场景提供参考。
  • 土木建筑与防护工程·爆炸冲击毁伤效应及其防护
    范鹏贤, 何磊, 杨嘉楠, 李杰, 王明洋
    陆军工程大学学报. 2025, 4(4): 1-13. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250304001
    摘要 (1760) PDF全文 (145)   可视化   收藏
    岩体内部各种尺度结构面的力学行为决定着工程围岩的稳定性。随着地下工程埋深的增大,扰动环境下时滞型工程灾害的威胁日益加剧。基于对现场观测、室内试验和理论模型等方面研究的系统总结,认为构造控制时滞型岩爆、工程性地震的远程诱发本质上是岩体结构面受扰动诱发的滞后失稳。提出了结构面剪切蠕变的“扰动后效”新概念,即处于剪切蠕变过程中的结构面受到扰动后,其影响在扰动结束后仍持续存在,导致受扰动结构面的后续蠕变过程表现出与未受扰动时不同的状态和非线性行为。基于“扰动后效”的典型表现,探讨了结构面剪切蠕变的临界转变行为及其影响因素,指出扰动强度的科学表征、滞后失稳临界转变条件与机制、临界转变过程理论模型、岩石-结构面-岩体跨尺度研究等是亟待解决的关键问题。解决以上问题将为深入理解地震的远程诱发机制和有效防控时滞型工程灾害提供有力支撑。
  • 土木建筑与防护工程·爆炸冲击毁伤效应及其防护
    吴学震, 赵明珠, 叶青, 王刚, 范鹏贤, 蒋海明
    陆军工程大学学报. 2025, 4(4): 14-21. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250225001
    深部交通隧道、矿山巷道在高地应力与复杂地质环境下易发生围岩大变形、冲击地压和岩爆等灾害。鉴于传统锚索变形能力不足、抗冲击性能有限,无法适应深部围岩的非线性大变形破坏特征,利用钢材塑性变形吸能特性,提出了一种容许较大变形且能提供高强稳定让压承载力的缩管式让压吸能锚索,对锚索核心让压构件开展了不同冲击高度、落锤重量、冲击次数的系列落锤冲击试验。试验结果表明,缩管式让压吸能锚索单次冲击吸收能量达103 kJ,工作阻力稳定维持在240~280 kN,抗冲击性能优良。在千米深井新巨龙煤矿8302工作面回采巷道开展了现场应用试验,结果表明,缩管式让压吸能锚索能在实现120 mm让压变形情况下保证自身不发生破断。研究成果为深部岩体大变形和冲击灾害治理提供了新的技术手段。
  • 土木建筑与防护工程·爆炸冲击毁伤效应及其防护
    徐天涵, 张效晗, 蒋海明, 王明洋
    陆军工程大学学报. 2025, 4(4): 22-29. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250204001
    钻地弹对成层式防护结构的侵彻深度是防护工程设计中的关键,实际弹体侵彻时通常存在一定入射角,且防护结构的被覆为分层介质,相关侵彻深度计算理论与经验公式较为复杂,不利于工程应用。从弹体的运动方程出发,分析了弹体斜侵彻时的运动偏转规律,给出了偏安全的斜侵彻计算公式。引入等效厚度的概念,将多层介质通过波阻抗进行等效厚度换算,由此得到分层介质侵彻深度计算方法。结果表明,斜侵彻深度可按正侵彻深度乘以入射角的余弦值估算,所得结果偏安全;不同介质中的侵彻深度与介质的波阻抗成反比。所得斜侵彻与分层介质侵彻深度公式与现行规范形式具有一致性,解释了规范经验公式的物理意义。与钢筋混凝土中斜侵彻试验进行对比,当入射角为0°~50°时,理论预测最大相对误差为21.6%,与分层介质侵彻数值模拟进行对比,理论预测侵彻层数与模拟一致,侵彻深度相对误差为3%,验证了所提方法的适用性。
  • 兵器科学与技术
    刘强, 张育玮, 杨力, 张胜, 罗先南
    陆军工程大学学报. 2025, 4(4): 88-97. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250109001
    探地雷达作为一种高效、快速的无损探测技术,在浅地表探测时常受到环境噪声干扰和图像解译困难的制约,尤其是在探测地雷与战争遗留爆炸物中,虚警率居高不下。针对上述问题,通过系统梳理探地雷达技术在浅地表探测中的研究成果,聚焦硬件体制、土壤环境、地雷与战争遗留爆炸物探测和信号处理技术四个维度,并对目前浅地表探测的主要问题进行了技术分析与实验研究,重点探索了深度学习技术在探地雷达信号杂波抑制与目标识别中的应用,为提高探地雷达探测效率、有效降低虚警率提供有益借鉴,有望为快速清扫未爆物及军事工程勘测提供全天候技术支撑。
  • 兵器科学与技术·弹药工程与爆炸技术
    茆文胜, 谢先启, 纪 冲, 谢兴博
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 1-9. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241224005
    为探究充液比例对充液圆柱管壳抗爆性能的影响机理,通过试验与数值模拟相结合的方法,研究了部分充液圆柱管壳结构在水下爆炸近场作用下的动态响应,结果显示壳体动态响应呈现三阶段特性:冲击波作用阶段、稳定阶段和气泡脉动作用阶段,主要变形发生在气泡脉动作用阶段。充液比例与抗爆性能呈显著正相关,当充液比例从0%增至95%时,壳体中心挠度降幅达52.7%;圆柱管壳内部峰值压力在冲击波作用阶段随充液比例的增大而显著增大,而在气泡脉动作用阶段,当充液比例为90%时,内部峰值压力最大;圆柱管壳受水下爆炸作用增加的塑性形变能随充液比例的增大而减小,减小的趋势与挠度一致。研究成果为水下防护结构的抗爆设计与毁伤评估提供了理论依据和工程指导。
  • 兵器科学与技术·弹药工程与爆炸技术
    张先锋, 刘 闯, 宫 平, 谈梦婷
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 10-16. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250109004
    为研究TNT装药地面爆炸空气冲击波作用下土壤毁伤特性的冲击波分布规律,开展了10 kg和20 kg TNT地面静爆试验,获得了炸药装药爆炸后的空气冲击波超压分布特性。建立了地面爆炸冲击波压力场仿真模型,结合试验结果验证了模型可靠性。研究结果表明,装药爆炸后土壤地面形成锥台形深坑,当炸药装药从10 kg增大至20 kg时,爆坑直径从1.5 m增大至1.9 m;5 m处空气冲击波压力从0.186 MPa增大至0.366 7 MPa,壁面反射压力从0.604 MPa增大至1.485 MPa。炸药装药形状对近场压力分布影响较大,地面反射作用显著增强近地压力场数值,近区压力呈现凸字型,在距离爆炸中心5 m处逐渐退化为椭球形。冲击波壁面反射压力随高度降低,呈现二次函数衰减规律。
  • 兵器科学与技术·弹药工程与爆炸技术
    程扬帆, 梁颢舰, 孙天宇, 郭晴晴, 孙宽宽, 李 翔
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 17-24. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250102003
    针对金属燃料反应速率低、反应不完全等问题,通过溶剂-非溶剂法制备了一种氢化钛粉末包覆高氯酸铵颗粒的核壳结构复合含能材料AP@TiH2,通过测试表征技术和激光点火实验研究了其微观形态分布及点火燃烧性能。结果表明,Ti元素均匀附着在块状高氯酸铵颗粒表面,AP@TiH2复合材料燃烧火焰更明亮、反应面积更大、燃烧时间更短、反应速率更快。AP@TiH2加入固体推进剂可有效改善推进剂点火特性,提高燃烧性能。与传统机械混合方式相比,采用溶剂-非溶剂法制备的AP@TiH2/HTPB推进剂温度上升速率更快,稳定燃烧阶段平均温度更高,并且燃烧点火延迟时间缩短了约10%,线性燃烧速率提高了约11%。包覆结构缩短了燃料与氧化剂之间的传质传热距离,有效提高燃料的反应速率和反应完全性,这种精细化调控手段有望为固体推进剂能量的有效利用提供新的途径。
  • 计算机科学与技术·智能控制与决策
    王永利, 杨泽睿, 朱 易, 张永亮
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 41-48. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250120002
    针对城市交通拥堵及交通高协同需求,提出基于通信融合模块的多智能体深度确定性策略梯度(communication cooperation model-multi-agent deep deterministic policy gradient,CCM-MADDPG)算法。其核心在于设计通信融合模块(CCM),通过嵌入层与信息提取模块挖掘邻近智能体深层关系,并利用注意力机制动态加权融合邻居信息,避免冗余与信息平均化。将CCM嵌入Actor网络使智能体结合邻近信息决策,利用局部性原理缓解联合行动空间问题,提升系统稳定性与协作效率。实验表明,所提模型在合成与真实数据集上性能显著优于Qmix、FRAP等基线模型,在复杂路网中展现优异可扩展性与适应性。曼哈顿路网实验显示,其平均延迟较Qmix和FRAP分别缩短28.8%和26.3%。消融实验验证了CCM中信息提取与注意力机制的必要性。该算法为多智能体交通协同控制提供了高效解决方案,兼具城市交通优化与应用潜力,其核心贡献在于CCM设计与MADDPG框架的成功融合。
  • 计算机科学与技术·智能控制与决策
    沈延安, 范国兵, 曾诚逸
    陆军工程大学学报. 2025, 4(3): 49-56. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20250116001
    在现代军事作战背景下,分布式无人作战集群的网络协同能力至关重要,聚焦此类集群协同网络建立了归纳式图强化学习框架,提出了一种融合归纳式图表示学习与深度强化学习技术的异质网络瓦解方法。归纳式图表示学习赋予该方法对新网络的策略快速生成瓦解能力,通过将网络瓦解建模为马尔可夫决策过程并结合深度强化学习求解,在降低问题复杂度的同时显著提升瓦解效能。实验表明,该归纳式方法能在不同规模网络间进行迁移,瓦解效果与时间消耗之间实现了更优的平衡,尤其在引入节点攻击成本约束的场景中,表现出优异的瓦解效能和策略扩展性。在降低战场认知复杂度、提升动态决策时效性等方面具有重要的军事应用价值。
  • 兵器科学与技术·火炮与弹药技术
    钱林方, 张龙, 佟明昊, 马欣宇
    陆军工程大学学报. 2025, 4(2): 1-8. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241228001
    摘要 (4514) PDF全文 (182)   可视化   收藏
    针对信息化、智能化技术加持下,火炮技术的全新发展趋势,总结了火炮在动态杀伤链、远程高精度打击、抗干扰可靠打击、高密度火力打击以及数据驱动的智能火力等方面的技术进展,并结合典型战场应用和装备发展新方向,分析了其对火炮性能提升产生的积极作用。研究表明,现代火炮在闭环打击时间、射程、精度、射速等方面已实现性能指标数倍增长,在复杂战场抗干扰、火炮自感自控方面也奠定了火炮适应智能化战场对抗需求的基础。在此基础上,进一步探索了火炮技术的未来发展趋势,提出了火炮新质发射、新质增程、新质群组火力等前沿技术方向,初步分析了氢氧燃烧高初速发射、炮射超燃冲压推进、智能火力协同等技术对火炮新质发展的重要意义,概要描绘出未来火炮发展的远景。
  • 兵器科学与技术·火炮与弹药技术
    张合, 蔚达
    陆军工程大学学报. 2025, 4(2): 9-14. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241202002
    引信正向设计中极限边界条件的准确把握是引信安全性的有力保障,引信的环境激励、起爆控制器件等安全裕度直接关系引信安全性。针对以上问题,提出了引信安全裕度的内涵,构建了引信电磁环境安全裕度分析评估方法,主要包括已知电磁环境允许响应值、瞬态或脉冲电磁环境两种条件下的电压、电流及能量等安全裕度的计算方法。同时,重点阐述了引信起爆控制电路的安全裕度试验原则、测试点选用原则及器件参数选取等方法,为引信安全裕度理论分析与工程应用提供参考与支撑。
  • 电磁防护技术
    陈海林, 宋平, 张琪, 易韵, 王建宝
    陆军工程大学学报. 2025, 4(2): 43-49. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241017001
    由于雷电对智能化无人坦克的野外生存构成严重威胁,为明确雷电间接效应的防护要求,建立了地面无人坦克的云极板静电仿真模型,对雷击附着点进行了分析。通过场路协同仿真研究了无人坦克遭受200 kA雷电流A波冲击时的场分布以及内部典型单导线和同轴线的传导耦合规律,讨论了不同雷击附着点、大地电导率以及线缆端接电阻对计算结果的影响。制作了无人坦克等比例试验模型,依据GJB8848开展了小电流等效注入试验,将测得的两类线缆耦合电流进行线性外推,验证数值仿真结果的有效性。结果表明,虽然坦克金属壳体对脉冲电场的屏蔽效果较好,但对低频脉冲磁场的屏蔽效果较差;高阻抗端口线缆耦合电压波形类似A波的微分信号,峰值约2 kV;低阻抗端口耦合电流波形与A波一致,峰值接近2 kA。
  • 土木建筑与防护工程
    吴威涛, 谢文, 王祉乔, 何勇, 熊自明, 李文宇
    陆军工程大学学报. 2025, 4(2): 71-79. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241007001
    摘要 (5841) PDF全文 (115)   可视化   收藏
    针对现阶段钢筋混凝土建筑物侵彻爆炸精细毁伤评估主要依赖数值模拟以及试验数据分析,且这两种方法均存在耗时长、经济代价高的问题,提出了一种全新的侵爆毁伤数智预测模型,用于侵彻-爆炸全过程动力学模拟。模型基于图神经网络以及多任务学习范式,能够实现不同侵彻位置、爆炸当量条件下建筑毁伤形貌与节点失效的快速、精确预测,单次侵爆预测耗时仅0.2 s。其中,侵彻阶段结构响应场预测误差低于2.9%,节点失效状态预测准确率高于99.5%,爆炸阶段结构响应场预测误差低于6.5%,失效预测准确率高于98.8%,百次毁伤评估耗时仅需30 s。所提数智预测模型表现出优异的泛化能力以及高效精确的预测能力,为建筑结构损伤评估、安全防护设计等领域提供了一种全新工具。
  • 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
    摘要 (3353) PDF全文 (154)   可视化   收藏
    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。
  • 军事通信与电子工程·智能信息网络与信号处理
    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
    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。
  • 军事通信与电子工程·智能信息网络与信号处理
    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
    摘要 (4246) PDF全文 (123)   可视化   收藏
    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。
  • 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
    摘要 (3452) PDF全文 (270)   可视化   收藏
    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。
  • 光学工程
    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
    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。
  • 军事通信与电子工程
    张宏科, 张宇明, 彭轶华
    陆军工程大学学报. 2024, 3(6): 1-9. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20241024001
    摘要 (3963) PDF全文 (117)   可视化   收藏
    新型互联网领域的技术创新与变革关系到国家安全、经济稳定以及全球竞争力的提升,已成为我国进行大国博弈的重要支撑。然而,互联网体系和机制是一个“复杂巨系统”,其创新研究主要存在两大技术路线,即演进式发展路线和变革式创新路线。二者各有优劣,均对当今互联网重大关键问题的解决起到了至关重要的作用。未来,新型互联网的进一步发展应取百家之所长,通过融合多样化的新架构、新技术以及新能力,将互联网从传统的被动信息承载设施逐步转变为新型的主动智能服务设施,在智能化、安全性、多元服务提供等方面实现跨越式的能力提升,为未来可能出现的新型业务与应用提供更加智能、灵活的支撑,形成互联网技术与各垂直行业深度融合、协同发展的新格局。
  • 土木建筑与防护工程
    徐天涵, 崔海涛, 邓勇, 邢灏喆, 李超, 纪玉国
    陆军工程大学学报. 2024, 3(5): 1-10. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240512002
    摘要 (4926) PDF全文 (108)   可视化   收藏
    块系岩体中摆型波具有非线性特征,导致难以解释其频谱特征及准共振现象机理。针对此问题,建立了考虑三次项的摆型波非线性振动模型,利用改进的L-P法与振型叠加法,求得多自由度强非线性振动的近似解析解,一定程度上解释了试验观测到块系岩体摆型波的非线性现象机理。结果表明,块体系统振动频率可表示为输入能量的高次多项式,随能量增大振动频率呈非单调变化;各谐振频率之间的比例与系统构造有关,近似满足2的整数倍比例关系。通过建立摆型波的层次构造模型,得出准共振是摆型波在不同尺度块体之间跃迁的标志。
  • 光学工程
    俞宙, 许卫东, 刘君, 贾其, 刘亚文, 李浩
    陆军工程大学学报. 2024, 3(5): 26-32. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240311002
    双目视差引起的深度信息是促使观察员准确识别伪装目标的重要线索。双目视差诱发的立体视觉只在特定距离范围内有效,主要应用于提高伪装目标的识别概率和准确性。利用随机点立体图(random dot stereograms,RDS)诱发观察者产生立体视觉并采集其脑电(electroencephalogram,EEG)信号,分析识别过程中观察者的行为数据、脑电疲劳指标和动态功能网络变化情况。行为数据表明,含有视差的RDS可使被试者产生立体视觉。在4个电极上检测出疲劳指标存在显著差异,且变化趋势不一致。行为数据也表明,观察员无主观疲劳感受。动态功能网络分析表明,双目视差刺激使α频段和β频段的脑功能网络产生了更强健的子网络。证明了含视差RDS能有效诱使观察员产生立体视觉,这种视错觉会导致观察员对错误的目标轮廓产生更多关注,且不会引起明显的疲劳感受。这一发现为将双目视差用于伪装设计提供了生理学依据,可利用双目视差增强平面假目标和迷彩斑点的立体效果。
  • 计算机科学与技术
    李伟, 马彦恒, 张玉华, 李秉璇, 褚丽娜
    陆军工程大学学报. 2024, 3(5): 67-74. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240510002
    针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)稀疏成像中目标反射率易低估、目标结构特征难以精确提取的问题,提出一种基于非凸和相对全变分(relative total variation,RTV)正则化的稀疏SAR成像算法。该算法利用非凸惩罚抑制偏差效应、RTV自适应保护图像结构,在交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)分布式优化框架下,实现多个正则项的协同优化增强。为更好地提高成像效率和降低内存占用量,利用匹配滤波(match filter,MF)算子构造测量矩阵进行近似观测,并对重建的SAR图像质量进行定量评价。仿真与实测数据处理结果表明,所提方法可有效抑制噪声杂波,在保证空间分辨率的情况下有效提高目标重建精度和辐射分辨率。
  • 军事通信与电子工程
    许 魁, 张 咪, 夏晓晨, 刘 洋, 谢 威, 邓 诚
    陆军工程大学学报. 2024, 3(4): 1-9. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240131002
    摘要 (3566) PDF全文 (689)   可视化   收藏
    高速移动环境会导致信道的双弥散效应,给无线通信系统带来巨大挑战。正交时频空间(orthogonal time frequency space,OTFS)调制通过将时-频域的双弥散信道转换为时延-多普勒域的平坦衰落信道,能够有效缓解双弥散信道带来的频率和时间选择性衰落的影响。针对多用户大规模多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)OTFS系统中的信道参数估计问题,通过对多天线信道结构特征进行深入分析,将用户与基站间的信道建模为稀疏结构模型。将大规模MIMO信道划分为多个群组,设计了适用于多用户大规模MIMO-OTFS系统的导频图案,提出了基于群组块共稀疏阈值结构化贝叶斯学习信道估计算法。利用估计得到的信道状态信息设计了分数多普勒频移、到达角度等信道参数估计方法,从而进一步感知用户状态。仿真结果表明,提出的信道参数估计算法具有更高的估计精度和系统频谱效率。
  • 军事通信与电子工程
    代海波, 鞠颖慧, 梁轶群, 田 园, 李春国
    陆军工程大学学报. 2024, 3(4): 10-17. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240205003
    摘要 (2486) PDF全文 (577)   可视化   收藏
    在无人机辅助铁路移动边缘计算(moving edge computing,MEC)系统下,以服务时延和任务失败的执行成本为性能指标,同时保证无人机能耗稳定性和计算时延约束要求,提出了一种有效的计算任务卸载和功率控制方法。利用Lyapunov优化理论将基于长期性能指标的优化问题转化为多个时隙的子问题,提出了一种基于域自适应学习的动态计算卸载算法,对每个时隙内的计算任务进行卸载决策。同时在每个时隙内,当卸载决策决定计算任务在本地设备上执行时,所提算法还需联合优化得出业务数据下载的传输功率。实验结果表明,所提算法能够有效缩短服务时延、提高任务完成效率。
  • 计算机科学与技术
    芮 挺, 杜晓明, 王 东, 郑 南, 史建军
    陆军工程大学学报. 2024, 3(4): 35-41. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20240306001
    摘要 (3365) PDF全文 (578)   可视化   收藏
    针对细粒度图像识别领域中经典双线性池化模型存在的视觉突发与特征冗余问题,提出了一种图双线性池化模型。该模型将图网络嵌入双线性池化模型,利用图网络的聚合能力,将差异性图像特征编码为高阶特征,改善了编码过程中的视觉突发现象。在CUB、Cars和Aircrafts 3个公共数据集上进行实验,模型的精确度分别达到87.8%、93.5%和89.6%。相较于分解双线性池化,该模型参数量仅为基线模型的25%,识别精度分别提高2.4%、1.7%和1.3%,充分验证了模型的有效性,可为军事目标细粒度识别提供方法参考。
  • 军事通信与电子工程
    鲜永菊, 于东方, 邢智童, 梁吉申
    陆军工程大学学报. 2024, 3(3): 9-15. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20231027001
    摘要 (3280) PDF全文 (167)   可视化   收藏
    针对目前智能反射面(intelligent reflecting surface, IRS)辅助去蜂窝大规模多输入多输出(massive multiple-input multiple-output,mMIMO)系统现有算法复杂度高的问题,提出了一种基于IRS辅助去蜂窝mMIMO系统联合波束赋形低复杂度算法。在满足还原用户接收的信号、IRS相移和发射功率约束的条件下,以得到最优发射波束赋形向量为目标,构建了一个联合优化接入点(access point,AP)主动波束赋形和IRS被动波束赋形问题。利用交替优化方法将原问题转换为两个易于处理的子问题,并基于解非齐次线性方程组,采用Lagrange乘数法和人工蜂群算法对子问题进行求解。仿真结果表明,相较于传统算法,所提算法有更低的复杂度和误码率,可使用更小的发射功率和频谱效率等资源获得与其他方案相当的性能。
  • 光学工程
    冷坤, 杨云涛, 黄雁华, 周璇, 武文远
    陆军工程大学学报. 2024, 3(3): 36-42. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20231114001
    摘要 (3797) PDF全文 (134)   可视化   收藏
    为解决激光大气传输外场试验数据集中特征量不足的小样本问题,通过多层相位屏算法构建了激光大气传输模型,获取了4 000多组仿真数据,与332组近红外激光大气传输外场试验数据组成机器学习训练数据集。将大气参数、传输距离等作为输入项,4种到靶光斑的光场评价因子作为输出项,利用随机森林算法训练光场评价因子预测模型,实现激光大气传输效能评估,并利用202组实测外场数据对模型有效性进行验证。研究结果表明,随机森林算法构建的模型R2系数在0.89以上,可以较好地拟合输入与输出之间的多元回归关系;模型预测结果与真实试验结果的平均相对误差在10%以下,预测精度较高。研究结果可为机器学习算法在激光传输效能评估中的应用提供一定的科学依据,为激光大气传输效能评估提供一定的技术支撑。
  • 机械工程
    王勇, 郭鑫, 任晓琨, 刘正春, 王金全
    陆军工程大学学报. 2024, 3(3): 76-85. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20231205001
    带脉冲恒功率负载的直流供电系统(DC power supply system with pulse constant power load,PCPL-DCPS)运行过程随脉冲参数的变化包含多种不同运行状态。目前电力系统单模态大信号稳定性分析方法无法适用于中高频状态脉冲负载的稳定性分析。为此,提出了一种结合切换理论和混合势函数法的统一大信号稳定性分析方法。该方法以快慢切换驻留时间为界,划分了切换系统快慢切换稳定域,并以满足不同驻留时间为条件,提出不同域的大信号稳定性分析原则。以PCPL-DCPS为研究对象进行仿真试验,对比单模态稳定性判据和渐进稳定域域界,验证了快慢切换稳定域界划分和分析方法更合理,并进一步将切换系统稳定性与脉冲频率关联,得到了更为统一和直观的表达式。所述方法适用于全时段的切换电力系统,也可扩展应用到带脉冲负载的交流供电系统的稳定性研究中,进一步指导脉冲负载的峰值功率、脉冲频率等参数的选取。
  • 军事通信与电子工程
    余刚, 梁吉申, 青山良, 施志勇, 杨舒洵
    陆军工程大学学报. 2024, 3(2): 13-20. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230727001
    摘要 (2425) PDF全文 (722)   可视化   收藏
    单移动边缘计算(mobile edge computing, MEC)服务器的存储和计算能力有限,通常无法满足繁重的计算任务需求,为此选择多MEC节点合作的方式处理迁移任务成为一种有效的手段,运用博弈论优化多服务器协作的资源分配,进一步提出了一种基于博弈论的多服务器协作的资源分配问题。针对此问题,根据服务器的状态将服务器定义为迁移者或协作者,运用博弈论提出买方/迁移者的收益模型和卖方/协作者的收益模型,通过寻求对计算资源的弹性分配,实现买方服务器收益与卖方服务器收益的平衡。研究了一种多服务器计算资源动态支付报价机制,提出了一种面向服务器协作的资源按需分配算法。仿真结果表明,所提算法不仅满足了不同服务器间的计算需求,还能最大化系统性能。
  • 计算机科学与技术
    甘勤涛, 李瑞鸿, 茹怡珊
    陆军工程大学学报. 2024, 3(2): 28-38. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20231024002
    摘要 (3232) PDF全文 (337)   可视化   收藏
    针对多智能体系统(multi-agent systems,MASs)固定时间最优领导-跟随一致性问题,基于性能优化目标,设计了一种基于事件触发机制的最优控制策略,兼顾固定时间最优一致性控制目标和有限的系统通信计算资源。为了近似求解Hamilton-Jacobi-Bellman(HJB)方程获得最优值函数的表达式,提出一种仅包含Critic神经网络结构的自适应动态规划(adaptive dynamic programming,ADP)在线学习算法,结合梯度下降法和经验重放方法,利用历史记录数据和当前数据更新神经网络权重向量近似最优值函数及其梯度。采用基于无人地面车辆的无人集群系统验证了该方法的可行性。
  • 计算机科学与技术
    王家宝, 刘依怡, 戴剑峰, 陈瑶
    陆军工程大学学报. 2024, 3(2): 39-47. https://doi.org/10.12018/j.issn.2097-0730.20230505002
    摘要 (5784) PDF全文 (293)   可视化   收藏
    装甲车辆是陆战场敌我侦察打击的主要对象,受侦察距离远、侦测范围大等条件约束,侦察影像中的装甲车辆通常呈现分辨率低、细节缺失等特点,使得对装甲车辆的识别极为困难。现有基于深度学习的大模型虽然取得了较高的精度,但是缺乏对模型参数量和计算量的考虑,难以落地应用。为提升计算速度,提出了一种联合超分与知识蒸馏的低分辨率装甲车辆识别方法。通过构建联合超分与分类的轻量化模型和设计基于知识蒸馏的轻量化模型学习方法,极大地简化了模型的参数量和计算量,实现了所提轻量化模型在性能表现上与大模型相近的效果,并在3个公开数据集及自建的装甲车辆识别数据集上,验证了所提模型与方法的有效性。
  • 兵器科学与技术
    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
    摘要 (3785) PDF全文 (173)   可视化   收藏
    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。
  • 兵器科学与技术
    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
    摘要 (2319) PDF全文 (148)   可视化   收藏
    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。