高頻引力波與現(xiàn)代宇宙學

李芳昱，文毫，方禎云

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高頻引力波與現(xiàn)代宇宙學

李芳昱，文毫，方禎云

1 引言

近些年來，隨著天文觀測和空間技術(shù)的迅速發(fā)展，愛因斯坦廣義相對論的許多重大預(yù)言都相繼被實驗觀測所證實。除了人們熟知的水星近日點的進動，光線在引力場中的彎曲，引力紅移以及雷達回波的延遲等重要實驗觀測結(jié)果外，廣義相對論在相對論天體物理和宇宙學領(lǐng)域中的系列重要預(yù)言，也相繼獲得了觀測上的認證，或者相關(guān)的物理效應(yīng)已經(jīng)開始露出端倪。然而，唯獨引力波是一個例外。到目前為止，除了對脈沖雙星（如PSR1913+16）的引力輻射阻尼所引起的軌道周期變率的觀察，提供了引力波存在的間接證據(jù)外，引力波的直接探測可以說還沒有實質(zhì)性的突破。

廣義相對論的大多數(shù)驗證，可以說多是靜態(tài)或準靜態(tài)的。而引力波則是非靜態(tài)的引力效應(yīng)，而強引力輻射則既是非靜態(tài)又是非線性的引力效應(yīng)。加之引力波效應(yīng)本身的極其微弱性和不可屏蔽性，這無疑在理論研究，特別在是在實驗觀測上都帶來了巨大的困難。由于引力波是愛因斯坦廣義相對論（也包括其他一些有競爭力的相對論引力理論）的直接預(yù)言，除了它的非靜態(tài)和非線性效應(yīng)外，其檢測精度的要求一般也遠高于對其他引力效應(yīng)的驗證。因此可以說，對引力波的直接探測，將是對廣義相對論最直接、最嚴格的終極檢驗。

從20世紀60年代起，全世界對引力波的研究，特別是實驗觀測，可以說付出了巨大的代價和艱辛的努力。其中包括涉及引力波的系列重大理論問題的相繼解決，以及系列實驗觀測基地的建成。實驗探測系統(tǒng)包括傳統(tǒng)的質(zhì)量諧振探測器（通常稱為Weber棒，以紀念第一個設(shè)計引力波探測器的先驅(qū)科學家Weber教授），巨型激光干涉引力波天文臺（其中包括美國的LIGO （Laser Interferometer Gravitational Wave Observation），歐洲的Virgo，GEO600和日本的TAMA等）。此外，對引力波在宇宙微波背景（cosmic microwave background，CMB）上可能產(chǎn)生的極化效應(yīng)的間接觀測也引起了人們的關(guān)注。在低頻探測范圍，目前還有醞釀中的空間引力波探測方案，如美歐合作的激光干涉空間引力波天線（laser interferometer space antenna，LISA）方案和中歐合作的天體動力學（AS-TROD）方案等。空間引力波探測方案的尺度遠大于地面的觀測方案，而且由于避免了地面多種環(huán)境噪聲的干擾，其靈敏度和探測環(huán)境都將有很大的改進，它們主要是探測頻率小于1 Hz的低頻引力波。但由于空間探測方案昂貴的建設(shè)成本，加之歐美近些年來所面臨的金融問題，空間探測方案有可能大大推遲，甚至面臨流產(chǎn)的命運。但無論是已經(jīng)運行的引力波探測裝置還是擬議中的探測方案，它們都展現(xiàn)了在探索自然界和認識宇宙征途中人類出色的創(chuàng)造力和非凡的智慧。

2 現(xiàn)代宇宙學中的原初引力波

和通常的天體引力波（其頻帶通常分布在10-7Hz 到103Hz的范圍）不同，對宇宙大爆炸（big-bang）理論的進一步發(fā)展、完善和細化而建立的宇宙暴漲模型（inflationary models），則預(yù)期了宇宙在大爆炸后的一個急劇的暴漲期，這一過程中猛烈的量子漲落為原初引力波（primordial gravitational waves，也稱為遺跡引力波（relic gravitational waves））的產(chǎn)生注入了巨大的能量。上述原初引力波的頻帶范圍則從幾乎接近哈勃頻率的極低頻帶（～10-18Hz）延伸到1010Hz的高頻截止范圍。

遺憾的是，目前幾乎所有的地面引力波探測器的靈敏度，均不足以直接探測到上述普通暴漲模型所預(yù)期的原初引力波。這一方面是因為原初引力波背景的隨機性質(zhì)而導(dǎo)致的困難；另一方面是由于其無量綱的振幅上限均小于目前各種地面引力波探測器的靈敏度。此外，前爆炸宇宙模型（pre-big-bang model），精質(zhì)暴漲宇宙模型（quintessential inflationary model），火劫模型（ekpyrotic scenario）和宇宙弦模型（cosmic string model）均預(yù)期了宇宙學范圍的原初引力波。如果把這些模型預(yù)期的原初引力波和膜振蕩模型（brane oscillation models）預(yù)期的宇宙學范圍的引力波均作為今后可供觀測的候選者（包括直接探測和間接觀察），則它們所提供的宇宙學范圍的引力波的頻譜分布，將比通常天體引力波的頻帶范圍要廣闊得多。

值得關(guān)注的是，前爆炸宇宙模型和宇宙弦模型預(yù)期的原初引力波的譜密度上限在中頻范圍（約100 Hz附近），卻處在Advanced-LIGO的靈敏度范圍內(nèi)，宇宙弦模型預(yù)期的原初引力波譜密度上限在低頻段（從10-7～10-3Hz的范圍），又處在LISA和ASTROD的靈敏度范圍內(nèi)。因此，如果Advanced-LIGO，LISA和ASTROD今后可供實施，則上述兩個頻帶將可能是有希望的探測窗口。

3 宇宙原初引力波中的高頻成分和譜密度

上世紀末以來，一些典型的熱點宇宙學模型均預(yù)期了微波頻帶的高頻引力波，從而有可能大大拓寬人類觀測宇宙的視野。其中，前爆炸宇宙模型預(yù)期的原初引力波在109～1011Hz范圍的無量綱譜密度的上限，已達到Ωgw～6.9×10-6。精質(zhì)暴漲宇宙模型在109Hz的頻帶的譜密度的上限，幾乎與前爆炸宇宙模型處于同一量級，但其峰值頻帶寬度要小得多。基于額外維理論的膜振蕩模型所預(yù)期的高頻引力波已延伸至1012Hz甚至更高的頻帶。由于上述高頻引力波的譜密度或無量綱的振幅均比普通暴漲宇宙模型中的原初引力波要高出7～8個量級，因而對這些高頻引力波的研究已越來越引起人們的關(guān)注。

此外，火劫模型（這實際上是一種膜宇宙的碰撞模型）、電磁波與天體等離子體或天體磁場的相互作用、原初黑洞的蒸發(fā)以及天體熱等離子體振蕩等均可能產(chǎn)生微波頻帶甚至更高頻率的引力波。但這些高頻引力波的強度（譜密度或無量綱的振幅）一般都遠小于目前已有的高頻引力波探測器的靈敏度。因此，對上述引力波的觀測，一般寄希望于在宇宙微波背景上留下的間接效應(yīng)。

4 高頻引力波的觀測

Press和Thorne將頻率大于105Hz的引力波定義為高頻引力波。倪維斗給出了一個較為詳細的引力波的頻譜分類和不同頻帶的探測方案的評述，Grishchuk專門對原初引力波的頻帶分類和探測方案做過評述。張揚和童明雷對宇宙高頻原初引力波源和探測手段做過綜述和討論，其中包括目前進行中的中美高頻引力波科學團隊的合作研究方案。

目前國際上已經(jīng)建成的高頻引力波探測器有英國伯明翰大學的環(huán)形波導(dǎo)方案，意大利國家核物理中心的雙球型腔耦合方案以及日本東京大學建成的小型激光干涉儀探測器。處于理論研究階段的有以Braginsky原型為基礎(chǔ)的環(huán)形波導(dǎo)方案（某些方面與伯明翰大學的方案相似），巨型環(huán)型腔和圓柱諧振腔的耦合方案（Grishchuk—Sazhin方案），以及中美高頻引力波科學團隊的高斯型微波光子流的同步諧振方案。

對于宇宙學范圍的原初引力波，即使在微波頻帶范圍，一般也是較低的頻帶對應(yīng)著較大的振幅。因而英國、意大利、日本方案中的探測頻帶均處在108Hz或更低的范圍。這一方面是因為這些探測方案在其探測頻帶范圍內(nèi)的可供檢測的信號，主要取決于引力波的振幅而非頻率。從設(shè)計上看，上述頻帶恰好處于其最佳的諧振區(qū)域；但另一方面，由前爆炸宇宙模型、精質(zhì)暴漲宇宙模型、膜振蕩模型以及某些熱引力波（thermal gravitational waves）模型預(yù)期的引力波頻帶已經(jīng)延伸到了109～1012Hz甚至更高的范圍。上述高頻范圍實際上包含了豐富的宇宙學信息。如果不能對上述頻帶的高頻引力波進行有效的觀測，則意味著我們將留下一個很大的“探測盲區(qū)”，從而丟失了大量豐富的宇宙學信息，這是非常遺憾的。

近些年來，中美高頻引力波科學團隊的研究工作，已經(jīng)將關(guān)注的頻帶延伸到了109～1012Hz。這主要是因為：（1）其中109～1010Hz恰好是前爆炸宇宙模型和精質(zhì)暴漲宇宙模型所預(yù)期的原初引力波譜密度的峰值區(qū)；（2）在中美的同步諧振方案（synchro-resonance scheme，SRS）中，信號光子流的強度不僅取決于高頻引力波的振幅，而且取決于它們的頻率，即非常高的頻率可以對其微小的振幅進行有效的補償；（3）在SRS的局部特定區(qū)域，信號光子流和背景噪聲光子流具有非常不同的物理行為，包括它們的分布、傳播方向、極化、相位、衰減率以及波阻抗等，從而大大提高了分辨它們的可能性。這使得其預(yù)期的靈敏度完全處在所允許的標準量子極限（standard quantum limit）的范圍之內(nèi)；（4）SRS系統(tǒng)還具有小型化（米的量級）、低成本、前瞻性、較高的靈敏度和較短的建設(shè)周期等優(yōu)點。因此，SRS系統(tǒng)在探測頻帶和探測方式上，將和其他頻帶的引力波的觀測形成很好的互補性。

當然，即使按照某些宇宙學模型的樂觀估計，在109～1010Hz頻帶的原初引力波的無量綱振幅也只有10-29～10-30左右。上述引力波在SRS系統(tǒng)中的有效接受面上產(chǎn)生的信號光子流，其理論上的預(yù)期值大約為每秒500至1000個微波光子，而背景光子流則要大出好些個數(shù)量級。這意味著即使利用在SRS系統(tǒng)中信號光子流和背景光子流間非常不同的物理行為，也需要105s至106s的信號積累時間。為降低熱噪聲，在109～1010Hz頻帶，需要將運行溫度降至0.14 K甚至更低。此外，除了背景光子流噪聲外，上述頻帶中的其他噪聲（如散粒噪聲、衍射噪聲、Johnson噪聲、黑背景噪聲等）都是面臨的巨大挑戰(zhàn)和需要認真研究的問題。然而，由于SRS系統(tǒng)預(yù)期的靈敏度完全處在其標準量子極限的范圍之內(nèi)，這意味著SRS所面臨的問題和挑戰(zhàn)并非來自基本原理上的限制，而是技術(shù)和工藝上的困難，這些問題和困難則有望通過技術(shù)上的進步和創(chuàng)新來加以克服。

膜振蕩模型預(yù)期的在1010～1012Hz頻帶的引力波振幅比前爆炸宇宙模型及精質(zhì)暴漲宇宙模型預(yù)期的還要大一些，但由于預(yù)期的重引力子（massive gravitons）具有非零的等效質(zhì)量，這與歐洲強子對撞機（LHC）中可能產(chǎn)生的高能重引力子具有某些類似的性質(zhì)。對于這種重引力子效應(yīng)，廣義相對論中傳統(tǒng)的引力波的橫向無跡規(guī)范條件和坐標條件都將需要作相應(yīng)的修正，上述重引力子的傳播形式以及由此產(chǎn)生的彎曲時空背景也將與傳統(tǒng)的引力波有所不同。因此，對這種重引力子的觀測將是一個值得研究的新課題。

對上述微波頻帶的高頻引力波的探測，在實驗上還涉及到極弱信號檢測、強磁場技術(shù)、真空技術(shù)、隔振技術(shù)、低溫物理、微波技術(shù)、電磁兼容技術(shù)等。可以預(yù)期，即使在高頻引力波探測本身尚未獲得實質(zhì)性突破之前，這一研究也必將有力地促進這一基礎(chǔ)研究和高新技術(shù)間的交叉，并將產(chǎn)生一系列高技術(shù)的“副產(chǎn)品”，包括它們在物理學、電子學和空間技術(shù)等方面的延伸和應(yīng)用。

5 觀測高頻引力波的科學意義

引力波與物質(zhì)的作用截面遠小于電磁波與物質(zhì)的作用截面，因而它幾乎能攜帶最古老也最遙遠的宇宙學信息，這是電磁波甚至中微子所不能比擬的。由于現(xiàn)今所知的所有物質(zhì)形態(tài)對引力波來講都幾乎是“透明”的，因此一旦能直接探測到引力波，將為人類揭示自然界和認識宇宙打開一個全新的窗口。它還可使人類直接確定黑洞和其他致密天體，并使人們的觀測視野從過去的光學頻帶向微波、紅外、紫外、X射線延伸，再擴展到那些“看不見”的物理過程的觀測，從而可望開創(chuàng)“引力波天文學”的新紀元。理論上它還涉及到作為時空幾何背景的擾動和作為信息及能量傳輸?shù)膭恿W機制間的對立統(tǒng)一問題，引力場自身的能量動量的定義及其表述形式，以及引力量子化的前景與命運等問題。

但和通常的天體引力波不同，微波頻帶的高頻引力波主要涉及由典型的宇宙學模型預(yù)期的原初引力波，膜振蕩模型和歐洲強子對撞機實驗中所預(yù)期的重引力子效應(yīng)等，以及其他可能的熱引力波效應(yīng)。

由于原初引力波產(chǎn)生的時間至少比宇宙微波背景要提早大約40萬年，因而對原初引力波的觀測，除了研究引力波本身的重要科學意義外，它還可能是觀測極早期宇宙（特別是宇宙大爆炸后的瞬間）唯一可能的窗口。一旦這方面有實質(zhì)性的突破，它將可以為各種宇宙學模型的鑒別和判斷提供關(guān)鍵性的證據(jù)。它還可能使人類對一系列的重大基本科學問題給出更為深刻的判斷，包括時間的起點和時間箭頭的方向性問題，永恒循環(huán)宇宙模型與熱力學第二定律的尖銳矛盾，空間的維數(shù)和多重宇宙，暗能量的本質(zhì)，甚至時間、空間更深層次的物理機制的揭示和哲學含義的闡釋等。這將可能再次對人類的時空觀、運動觀、物質(zhì)觀以及宇宙觀產(chǎn)生極大的沖擊，并又一次使之發(fā)生深刻的變革和飛躍。

【作者單位：重慶大學物理學院】

（摘自《物理》2012年10期）

被引頻次：9

標量-張量引力波

陸啟鏗，劉煜奮，鄒振隆，等

摘要：本文的結(jié)果大部分已在文獻中發(fā)表，這里給以完

整的證明。此外，還證明了D型的標量-張量波不存在。

關(guān)鍵詞：引力波；標量場；度規(guī)；外爾；旋量；陸啟鏗；時空流形；坐標變換；類空；廣義相對論

來源出版物：物理學報， 2005, 23(2): 15-32

被引頻次：8

引力波、引力波源和引力波探測實驗

唐孟希，李芳昱，趙鵬飛，等

摘要：引力波是愛因斯坦和其他物理學家提出的關(guān)于廣義相對論的四大預(yù)言之一。除了PSR1913+16引力輻射阻尼的觀測提供了引力波存在的間接證據(jù)外，科學家至今仍沒有在實驗室中確證引力波的存在。由于人類目前的技術(shù)水平還不可能在實驗室中產(chǎn)生強度可供探測的引力波，而宇宙中存在大量大質(zhì)量、高速運動的天體，有可能產(chǎn)生較強的引力波，天體引力波源自然成為現(xiàn)階段科學家研究引力波的首選。本文介紹廣義相對論框架下預(yù)言的引力波性質(zhì)，引力波探測的理論依據(jù)，共振型棒式天線和激光干涉儀兩大類探測器的基本原理，引力波探測實驗的現(xiàn)狀和面臨的困難，科學家采取的對策，以及爆發(fā)型和連續(xù)型兩類天體引力波源。最后介紹了正在計劃中的幾個引力波探測空間實驗。

關(guān)鍵詞：廣義相對論；引力波；引力波源；空間實驗

來源出版物：云南天文臺臺刊， 2002 (3): 71-87

被引頻次：8

諧和條件下的平面引力波嚴格解

劉宏亞，周培源

摘要：本文求得了諧和條件下的平面引力波嚴格解，該解不含奇點，且在弱場近似下可以得到Einstein解。文章對該解的物理意義進行了詳細的討論，并討論了它與已知的兩種典型的平面引力波嚴格解的關(guān)系。文章最后還在諧和條件下第一次得出了含有兩個極化態(tài)的更普遍的平面引力波嚴格解形式。

關(guān)鍵詞：引力波；度規(guī)；Einstein；場方程；波解；引力理論；奇點；引力場；引力勢；任意函數(shù)

來源出版物：中國科學A輯， 1985, 3: 264-272被引頻次：7

引力波理論和實驗的新進展

黃玉梅，王運永，湯克云，等

摘要：引力波的存在是愛因斯坦在廣義相對論理論中提出的一個重要預(yù)言。由于目前技術(shù)水平的限制，無法在實驗室產(chǎn)生足以被探測到的引力波，因此宇宙中大量的大質(zhì)量劇烈活動的天體成為科學家研究引力波的首選，從而誕生了引力波天文學。引力波探測將開啟研究宇宙的新窗口，是繼電磁輻射、宇宙線和中微子探測后探索宇宙奧秘的又一重要手段，對天文學研究有著極為重要的意義。新一代應(yīng)用了高靈敏度的邁克耳遜干涉儀裝置的長基線引力波探測儀正在建造中。該綜述從引力波理論出發(fā)，闡述了目前研究較多的可探測引力波源，給出了目前觀測上的最新進展，并展望了今后的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：天體物理學；引力波；綜述；廣義相對論；中子雙星；引力波探測儀

來源出版物：天文學進展， 2007, 25(1): 58-73

被引頻次：7

靜磁場中雙極化態(tài)弱平面引力波對高斯束的擾動能量

李芳昱，石東平，代洪霞

摘要：討論了處于靜磁場中雙極化態(tài)弱平面引力波對高斯束的一階和二階擾動能量，數(shù)值計算表明，引力波對整個電磁體系的能量擾動很小。換言之，背景電磁場在引力波作用下其總能量不會發(fā)生明顯改變，但在局部區(qū)域中產(chǎn)生的擾動能流則可能引起可供觀測的效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：雙極化態(tài)弱平面引力波；高斯束；電磁響應(yīng)；擾動能量

來源出版物：物理學報， 2003, 52(11): 2706-2711

被引頻次：6

引力波與引力波探測

李芳昱，張顯洪

摘要：引力波是愛因斯坦和其他物理學家提出的關(guān)于廣義相對論的四大預(yù)言之一，未來在引力波探測的研究中所獲得的突破，將可能比其他預(yù)言產(chǎn)生更為巨大而深遠的影響，甚至大大促進人類文明的進程。年愛因斯坦發(fā)表了他的廣義相對論，并在該理論的基礎(chǔ)上預(yù)言了引力波的存在。到目前為止，廣義相對論一些重大預(yù)言都被實驗證實了。它們包括水星近日點的進動、光線在引力場中的彎曲、光譜線在引力場中的頻移，以及由此而延伸的關(guān)于雷達回波的延遲等，這些成果又進一步推進了相對論在天文觀測、相對論天體物理、宇宙學甚至高能物理和廣義相對論的交叉領(lǐng)域等方面的應(yīng)用。此外，廣義相對論還預(yù)言了黑洞的存在，隨著近些年來科學技術(shù)和觀測手段的迅速發(fā)展，黑洞的存在及其物理效應(yīng)也在多方面露出端倪。而引力波至今還沒有獲得直接探測的認證，除了對脈沖雙星PSR1913+16輻射阻尼提供了引力波存在的一個間接證據(jù)外（該成果獲得了1993年諾貝爾物理學獎），引力波的直接檢驗可以說還沒有獲得真正的突破。廣義相對論的其他驗證，可以說大多數(shù)是在靜態(tài)或準靜態(tài)的。當然，由于愛因斯坦引力場方程的高度非線性特征，在強引力場的情況下，即使是在靜態(tài)引力場，也是非線性引力效應(yīng)。而引力波則是一個非靜態(tài)的引力效應(yīng)，而強引力輻射既是非靜態(tài)又是非線性的引力效應(yīng)，加之引力作用的微弱性和不可屏蔽性，這無論在理論上還是在實驗觀測上都帶來了很大的困難。因此，人們對引力波的研究經(jīng)歷了一個漫長而艱苦的過程。20世紀50—60年代，由于關(guān)于引力波的一系列重大理論問題的相繼解決，使得引力波的存在已在物理學界形成了共識。由此才使對引力波的探測從純粹的理論研究開始步入實驗觀測階段。

關(guān)鍵詞：引力波；廣義相對論；激光干涉；暴脹宇宙模型；球?qū)ΨQ；致密星；宇宙學；星系核；引力場；干涉儀

來源出版物：現(xiàn)代物理知識， 2005, 17(4): 3-6

被引頻次：5

關(guān)于“引力波實驗”的一點看法

黃志洵

摘要：在今年3月份哈佛-史密森天體物理中心宣布南極BICEP2望遠鏡首次探測到來自宇宙大爆炸的引力波證據(jù)時，學界一度認為這一發(fā)現(xiàn)填補了廣義相對論實驗驗證中最后一塊缺失的拼圖，讓現(xiàn)代物理學的根基更加堅實。但現(xiàn)在越來越多的質(zhì)疑指向這一數(shù)據(jù)可能是由銀河系塵埃等其他原因造成的。6月25日，編輯部收到中國傳媒大學教授黃志洵先生發(fā)來的信函，就“引力波實驗”談了自己的不同看法。編輯部認為原初引力波發(fā)現(xiàn)的結(jié)論仍有待通過更多的科學數(shù)據(jù)進行驗證，今在建議與商榷欄目編發(fā)黃志洵先生的觀點，希望能夠引起國內(nèi)理論物理學界的關(guān)注和討論。

關(guān)鍵詞：引力波；黃志洵；廣義相對論；物理學界；宇

宙大爆炸；史密森；現(xiàn)代物理學；暴漲理論；宇宙學；中國傳媒大學

來源出版物：前沿科學， 2014, 8(2): 42-43

被引頻次：5

空間激光干涉引力波探測

羅子人，白姍，邊星，等

摘要：為印證廣義相對論和開拓引力波天文學窗口，引力波探測是當前國際研究熱點。本文圍繞空間激光干涉引力波探測，對其科學意義、發(fā)展狀況、關(guān)鍵技術(shù)等進行了回顧。與地面激光干涉引力波探測相比，空間探測的工作頻段更低，從10-4～10 Hz，在工作距離為百萬公里量級上，預(yù)計能探測到雙致密星系統(tǒng)、超大質(zhì)量比雙黑洞繞轉(zhuǎn)系統(tǒng)、中等質(zhì)量比雙黑洞繞轉(zhuǎn)系統(tǒng)，以及星系合并引起的超大質(zhì)量黑洞并合等波源。為此，測距精度須達到皮米的量級，并且保證測距技術(shù)有效工作的無拖曳航天技術(shù)亦有很高的要求。本文以歐洲的空間激光引力波探測計劃為例，主要對上述兩項技術(shù)進行分析和闡述，并展望了空間引力波探測在我國的發(fā)展趨勢和前景。

關(guān)鍵詞：引力波探測；激光干涉測距系統(tǒng)；無拖曳航天技術(shù)；慣性傳感器；微推進器；引力波天文學

來源出版物：力學進展， 2013, 43(4): 415-447

被引頻次：5

引力規(guī)范理論中的一類引力波方程

青心

摘要：該文給出了Vierbein表述的局域Lorentz群引力規(guī)范理論中的一類引力波方程。證明了Bondi平面波方程和引力孤立波方程均被該類方程所包含，這些方程的解均為該類方程在一定條件下的特解。因而這些解是與量子場論協(xié)調(diào)一致的。

關(guān)鍵詞：引力規(guī)范理論；對角度規(guī)；引力波方程；Bondi平面波；引力孤立波

來源出版物：數(shù)學物理學報A輯， 1998, 18(4): 407-414

被引頻次：4

旋轉(zhuǎn)致密雙星后牛頓軌道的引力波研究

鐘雙英，劉崧

摘要：本文利用辛算法和功率譜研究旋轉(zhuǎn)致密雙星保守的后牛頓哈密頓系統(tǒng)的引力輻射，討論了系統(tǒng)的動力學參量、旋轉(zhuǎn)-軌道耦合、旋轉(zhuǎn)-旋轉(zhuǎn)耦合效應(yīng)及軌道類型對后牛頓近似引力波形的影響。數(shù)值結(jié)果表明有序軌道的引力波隨時間呈周期性地變化，而混沌軌道引力波的變化具有混沌性，并且軌道的混沌特性可提高引力波的輻射能量，尤其指出的是旋轉(zhuǎn)參量大小對引力波形的變化發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

關(guān)鍵詞：保守的；旋轉(zhuǎn)致密雙星；引力波；辛算法

來源出版物：物理學報， 2012, 12: 120401

被引頻次：1309

來源出版物：Science, 1992, 256(5055): 325-333

被引頻次：940

Gravitational waves in general relativity. VII. Waves from axi-symmetric isolated systems

Bondi, H; Vanderbu, MG; Metzner, AWK

Abstract: This paper is divided into four parts. In part A, some general considerations about gravitational radiation are followed by a treatment of the scalar wave equation in the manner later to be applied to Einstein’s field equations. In part B, a coordinate system is specified which is suitable for investigation of outgoing gravitational waves from an isolated axi-symmetric reflexion-symmetric system. The metric is expanded in negative powers of a suitably defined radial co-ordinate r, and the vacuum field equations are investigated in detail. It is shown that the flow of information to infinity is controlled by a single function of two variables called the news function. Together with initial conditions specified on a light cone, this function fully defines the behaviour of the system. No constraints of any kind are encountered. In part C, the transformations leaving the metric in the chosen form are determined. An investigation of the corresponding transformations in Minkowski space suggests that no generality is lost by assuming that the transformations, like the metric, may beexpanded in negative powers of r. In part D, the mass of the system is defined in a way which in static metrics agrees with the usual definition. The principal result of the paper is then deduced, namely, that the mass of a system is constant if and only if there is no news; if there is news, the mass decreases monotonically so long as it continues. The linear approximation is next discussed, chiefly for its heuristic value, and employed in the analysis of a receiver for gravitational waves. Sandwich waves are constructed, and certain non-radiative but non-static solutions are discussed. This part concludes with a tentative classification of time-dependent solutions of the types considered.

來源出版物：The Royal Society, 1962, 269(1336): 21-52

被引頻次：622

Gravitational waves in general relativity. VIII. Waves in asymptotically flat space-time

Sachs, RK

Abstract: Gravitational fields containing bounded sources and gravitational radiation are examined by analyzing their properties at spatial infinity. A convenient way of splitting the metric tensor and the Einstein field equations, applicable in any space-time, is first introduced. Then suitable boundary conditions are set. The group of co-ordinate transformations that preserves the boundary conditions is analyzed. Different possible gravitational fields are characterized intrinsically by a combination of (i) characteristic initial data, and (ii) Dirichlet data at spatial infinity. To determine a particular solution one must specify four functions of three variables and three functions of two variables; these functions are not subject to constraints. A method for integrating the field equations is given; the asymptotic behaviour of the metric and Riemann tensors for large spatial distances is analyzed in detail; the dynamical variables of the radiation modes are exhibited; and a superposition principle for the radiation modes of the gravitational field is suggested. Among the results are: (i) the group of allowed co-ordinate transformations contains the inhomogeneous orthochronous Lorentz group as a subgroup; (ii) each of the five leading terms in an asymptotic expansion of the Riemann tensor has the algebraic structure previously predicted from analyzing the Petrov classification; (iii) gravitational waves appear to carry mass away from the interior; (iv) timedependent periodic solutions of the field equations which obey the stated boundary conditions do not exist. It was found that the general fields studied in the present work are in many ways very similar to the axially symmetric fields recently studied by Bondi, van der Burg & Metzner.

來源出版物：The Royal Society, 1962, 270(1340): 103-126

被引頻次：588

Advanced LIGO: The next generation of gravitational wave detectors

Harry, GM

Abstract: The Advanced LIGO gravitational wave detectors are next generation instruments which will replace the existing initial LIGO detectors. They are currently being constructed and installed. Advanced LIGO strain sensitivity is designed to be about a factor 10 better than initial LIGO over a broad band and usable to 10 Hz, in contrast to 40 Hz for initial LIGO. This is expected to allow for detections and significant astrophysics in most categories of gravitational waves. To achieve this sensitivity, all hardware subsystems are being replaced with improvements. Designs and expected performance are presented for the seismic isolation, suspensions, optics and laser subsystems. Possible enhancements to Advanced LIGO, either to resolve problems that may arise and/or to allow for improved performance, are now being researched. Some of these enhancements are discussed along with some potential technology being considered for detectors beyond Advanced LIGO.

來源出版物：Classical and Quantum Gravity, 2010, 27(8): 084006

被引頻次：558

Evolution of three-dimensional gravitational waves: Harmonic slicing case

Shibata, M; Nakamura, T

Abstract: We perform numerical simulations of a three-dimensional (3D) time evolution of pure gravitational waves. We use a conformally hat and K=0 initial condition for the evolution of the spacetime. We adopt several slicing conditions to check whether a long time integration is possible in those conditions. For the case in which the amplitude of the gravitational waves is low, a long time integration is possible by using the harmonic slice and the maximal slice, while in the geodesic slice (α=1） it is not possible. As in the axisymmetric case and also in the 3D case, gravitational waves with a sufficiently high amplitude collapse by their self-gravity and their final fates seem to be as black holes. In this case, the singularity avoidance property of the harmonic slice seems weak, so that, it may be inappropriate for the formation problems of the black hole. By means of the gauge-invariant wave extraction technique we compute the waveform of the gravitational waves at an outer region. We find that the nonlinearity of Einstein gravity induces the higher multipole modes even if on ly a quadrupole mode exists initially.

來源出版物：Physical Review D, 1995, 52(10): 5428-5444

被引頻次：549

Gravitational-wave extraction from an inspiraling configuration of merging black holes

Baker, JG; Centrella, J; Choi, DI; et al.

Abstract: We present new ideas for evolving black holes through a computational grid without excision, which enable accurate and stable evolutions of binary black hole systems with the accurate determination of gravitational waveforms directly from the wave zone region. Rather than excising the black hole interiors, our approach follows the “puncture” treatment of black holes, but utilizing a new gauge condition which allows the black holes to move successfully through the computational domain. We apply these techniques to an inspiraling binary, modeling the radiation generated during the final plunge and ringdown. We demonstrate convergence of the waveforms and good conservation of mass-energy, with just over 3% of the system’s mass converted to gravitational radiation.

來源出版物：Physical Review Letters, 2006, 96(11): 111102

被引頻次：492

Scalar-tensor theory and gravitational waves

Wagoner, RV

Abstract: An analysis of general scalar-tensor gravitation theory, containing two arbitrary functions of the scalar field, is presented. The weak-field limit is considered in detail, and predictions for the classical tests of gravitation theory are derived. A definite relationship between the light propagation and perihelion shift effects is found to hold under very general conditions. The theory of the detection of gravitational waves is also investigated, and the observable differences between the scalar and tensor components are indicated. Finally, the relationship between the properties of the source and its radiation is considered in the weak-source limit, and expressions for the rate of energy loss are derived. It is shown that the existing observational data are consistent with the possibility that the scalar field represents a major component of gravitational radiation from astronomical sources.

來源出版物：Physical Review D, 1970, 1(12): 3209

被引頻次：491

Gravitational waves from merging compact binaries: How accurately can one extract the binary’s parameters from the inspiral waveform

Cutler, C; Flanagan, EE

Abstract: The most promising source of gravitationalwaves for the planned kilometer-size laser-interferometer detectors LIGO and VIRGO are merging compact binaries, i.e., neutron-star-neutron-star (NS-NS), neutron-star-blackhole (NS-BH), and black-hole-black-hole (BH-BH) binaries. We investigate how accurately the distance to the source and the masses and spins of the two bodies will be measured from the inspiral gravitational wave signals by the three-detector LIGO-VIRGO network using ‘‘a(chǎn)dvanced detectors’’ (those present a few years after initial operation). The large number of cycles in the observable waveform increases our sensitivity to those parameters that affect the inspiral rate, and thereby the evolution of the waveform’s phase. These parameters are thus measured much more accurately than parameters which affect the waveform’s polarization or amplitude. To lowest order in a post-Newtonian expansion, the evolution of the waveform’s phase depends only on the combination scrM = (M1M2)3/5(M1+M2)ˉ1/5of the masses M1and M2of the two bodies, which is known as the ‘‘chirp mass.’’ To post-1-Newtonian order, the waveform’s phase also depends sensitively on the binary’s reduced mass μ = M1M2/(M1+M2) allowing, in principle, a measurement of both M1and M2with high accuracy. We show that the principal obstruction to measuring M1and M2is the post-1.5-Newtonian effect of the bodies’ spins on the waveform’s phase, which can mimic the effects that allow μ to be determined. The chirp mass is measurable with an accuracy DELTAM/M almost-equal-to 0.1%-1%. Although this is a remarkably small error bar, it is approximately 10 times larger than previous estimates of DELTAM/M which neglected post-Newtonian effects. The reduced mass is measurable to approximately 10%-15% for NS-NS and NS-BH binaries, and approximately 50% for BH-BH binaries (assuming 10 M. BH’s). Measurements of the masses and spins are strongly correlated; there is a combination of mu and the spin angular momenta that is measured to within approximately 1%. Moreover, if both spins were somehow known to be small (less than orsimilar to 0.01 M2and less than or similar to 0.01 M2,1 2respectively), then mu could be determined to within approximately 1%. Finally, building on earlier work of Markovic, we derive an approximate, analytic expression for the accuracy DELTAD of measurements of the distance D to the binary, for an arbitrary network of detectors. This expression is accurate to linear order in 1/rho, where rho is the signal-to-noise ratio. We also show that, contrary to previous expectations, contributions to DELTAD/D that are nonlinear in 1/rho are significant, and we develop an approximation scheme for including the dominant of thesenonlinear effects. Using a Monte Carlo simulation we estimate that distance measurement accuracies will be lessthan-or-equal-to 15% for approximately 8% of the detected signals, and less-than-or-equal-to 30% for approximately 60% of the signals, for the LIGO-VIRGO three-detector network.

來源出版物：Physical Review D, 1994, 49(6): 2658-2697

被引頻次：439

Gravitational waves in general relativity. VI. The outgoing radiation condition

Sachs, R

Abstract: A covariant formulation of the outgoing radiation condition for gravitational fields is proposed. The condition is based on a detailed examination of the geometry of null lines and of the algebraic and differential properties of the Riemann tensor. It relates the absence of incoming radiation, in a gravitational field with bounded sources and Euclidean topology, to the asymptotic behaviour of the Riemann tensor. Fields that are algebraically special in the Petrov classification are highly special examples of fields obeying the suggested condition.

來源出版物：The Royal Society, 1961, 264(1318): 309-338

被引頻次：418

The VIRGO Project: A wide band antenna for gravitational wave detection

Bradaschia, C; Delfabbro, R; Divirgilio, A; et al.

Abstract: The status of advancement of the VIRGO Project is presented: the first-generation results from the Pisa seismic noise super attenuator give an upper limit to the noise transfer function of 2× 10ˉ8at 10 Hz. The upper limit to the absolute noise of the 400 kg test mass at 10 Hz has been measured to be 1.5× 10ˉ13m/Hz. The scheme and the related problems of the VIRGO interferometer, which is supposed to work down to 10 Hz, are also presented. At the 3rd Pisa Meeting in 1986 we presented the idea of what could be a very efficient seismic noise reduction system able to give a sensitivity h～10ˉ25at 10 Hz, in a 3 km interferometer for 1 year integration time. Now we have two new facts to present: the first is that the attenuation has been built, is working in Pisa, and shows remarkable characteristics. The second is the Italian-French interferometer VIRGO, a 3 km long antenna for low and high frequency (10-1000 Hz) gravitational wave (GW) detection. These two items will be presented in this article.

來源出版物：Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 1990, 289(3): 518-525

宇宙殘余引力波和雙星引力輻射

張楊

摘要：綜述廣義相對論中引力波的研究，主要報告有關(guān)殘余引力波和引力輻射方面的系列研究結(jié)果。先簡介引力波方程和基本物理概念，然后討論含有擾動二階項的非線性場方程，引力波的能動張量，短波平均，殘余引力波的壓強定義和高頻發(fā)散扣除等問題。給出膨脹宇宙中殘余引力波的解析解，覆蓋了從極早期暴漲到現(xiàn)階段加速膨脹的各階段，給出任何時刻和波長都成立的功率譜、能量密度和壓強譜，討詳細論了暴漲階段原初譜的定義，簡介現(xiàn)階段譜的各頻段可能探測，主要討論目前運行的激光干涉探測器對譜的限制和信噪比，給出殘余引力波所誘導(dǎo)的微波背景輻射的磁場型偏振的解析譜。最后基于后牛頓近似，計算OJ287雙黑洞的軌道、引力輻射能流、波形等，討論了雙星的質(zhì)心漂移問題。

關(guān)鍵詞：廣義相對論；引力波的能動張量；殘余引力波；微波背景輻射；引力輻射；OJ287雙黑洞

來源出版物：科學通報， 2015, 60(34): 3294-3305

聯(lián)系郵箱：張楊，yzh@ustc.edu.cn

激光干涉儀引力波探測器的基本光學結(jié)構(gòu)

王運永，錢進，韓森，等

摘要：引力波是愛因斯坦廣義相對論的重要預(yù)言，引力波探測是當代物理學最重要的前沿領(lǐng)域之一。以引力波探測為基礎(chǔ)的引力波天文學是一門新興的交叉科學，是對傳統(tǒng)電磁輻射天文學的巨大拓展與補充。作為一種大型的精密光學儀器并作為引力波天文學研究的關(guān)鍵設(shè)備，激光干涉儀引力波探測器已在世界各地蓬勃發(fā)展起來，開辟了引力波探測的新時代。給出了激光干涉儀引力波探側(cè)器的工作原理和基本光學結(jié)構(gòu)，討論了主要的性能參數(shù)，分析了光學鏡的結(jié)構(gòu)特點及測量方法。

關(guān)鍵詞：引力波；激光；干涉儀；光學結(jié)構(gòu)

來源出版物：光學儀器， 2015 (4): 371-376

聯(lián)系郵箱：王運永，wangyunyong@bnu.edu.cn

引力波引起的脈沖星計時殘差模擬與分析

童明雷，丁勇恒，趙成仕，等

摘要：為了能將引力波引起的脈沖星計時殘差從總的脈

沖星計時殘差中分離出來，我們介紹了3種形式的引力波（單一持續(xù)的引力波、單一瞬時的引力波和隨機引力波背景）及其對脈沖星計時殘差的影響，并利用脈沖星計時處理軟件Tempo2進行了模擬，對模擬得到的這三種引力波源引起的脈沖星計時殘差進行了分析比較。該工作在脈沖星時間尺度的建立及其應(yīng)用方面具有參考意義。

關(guān)鍵詞：脈沖星；引力波；計時殘差

來源出版物：時間頻率學報， 2015 (1): 44-51

激光干涉儀引力波探測器

王運永，朱興江，劉見，等

摘要：引力波的存在是愛因斯坦在廣義相對論中提出的一個重要預(yù)言，引力波探測是當代物理學最重要的前沿領(lǐng)域之一。經(jīng)過近半個世紀的艱苦努力，隨著幾個大型激光干涉儀引力波探測器在21世紀初的出現(xiàn)并于近幾年達到前所未有的靈敏度，引力波探測進入了一個嶄新的時代。人類有望在第二代地基激光干涉儀引力波探測器開始科學運行（約2015年）之后的幾年內(nèi)，不僅可以直接探測到引力波，更將打開一扇觀測宇宙的新窗口。引力波探測也將成為繼電磁輻射、宇宙線和中微子之后，人類探索宇宙奧秘的又一重要手段。介紹了激光干涉儀引力波探測器的性能和工作原理，詳細分析了其關(guān)鍵部件，如：邁克爾孫干涉儀、法布里-珀羅腔、功率循環(huán)系統(tǒng)、激光器、清模器、倒擺、單體幾何反彈簧過濾器、真空系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)、性能和工藝特點，展望了其廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：引力波；激光；干涉儀；法布里-珀羅腔；功率循環(huán)；隔震

來源出版物：天文學進展， 2014, 32(3): 348-382

聯(lián)系郵箱：朱宗宏，zhuzh@bnu.edu.cn

暴漲宇宙與原初引力波

李新洲

摘要：暴漲宇宙和原初引力波是當前基礎(chǔ)物理學研究的熱點。BICEP2團隊在CMB中測量到大的張標比，這提供了暴漲宇宙的一個直接證據(jù)，證明了原初引力波確實存在，并在量子理論與廣義相對論之間建立了橋梁。

關(guān)鍵詞：暴漲宇宙；原初引力波；B模；E模；微波背景

來源出版物：上海師范大學學報（自然科學版·天體物理（專刊）, 2014, 43(4): 331-342

聯(lián)系郵箱：李新洲，kychz@ shnu.edu.cn

引力波及引力波的探測

張齊元，韓森

摘要：引力波也叫引力輻射，是愛因斯坦廣義相對論中的一項重要預(yù)言，是基礎(chǔ)物理和天文學中一個重要的內(nèi)容。人類為探索引力波付出了幾十年的努力，從早期的棒狀探測器到后來的激光干涉引力波探測器，各國學術(shù)機構(gòu)和科學家們不斷采用最先進的技術(shù)尋找引力波源，探測器的探測范圍和靈敏度也不斷提高。在探測引力波的過程中，形成了一門引力波天文學的新興學科，使人們逐漸了解宇宙的奧秘，尋找宇宙中天體的運行規(guī)律，而引力波也成為了當今科學界學術(shù)重點和熱門課題。

關(guān)鍵詞：引力波；廣義相對論；引力波天文學

來源出版物：光學儀器， 2014 (5): 461-464

聯(lián)系郵箱：韓森，enhanemail@126.com

引力波天文學——一個觀測宇宙的新窗口

王運永，朱宗宏，R.迪薩沃

摘要：引力波是愛因斯坦“廣義相對論”最重要的預(yù)言，引力波探測是當代物理學重要的前沿領(lǐng)域之一。以引力波探測為基礎(chǔ)的引力波天文學是一門正在崛起的新興交叉科學，由于引力輻射獨特的物理機制和特性，使得引力波天文學研究的范圍更廣泛 更全面，物理分析更精確 更深刻。它以全新的探測理念和探測方法揭示宇宙的奧秘，探尋未知的天體和物質(zhì)。它能提供其他天文觀測方法不可能獲得的信息，加深人們對宇宙中天體結(jié)構(gòu)的認識，是繼以電磁輻射（包括射電 紅外線 可見光 紫外線 X射線和伽瑪射線）為探測手段的傳統(tǒng)天文學之后，人類觀測宇宙的一個新窗口。對研究宇宙的起源和進化，拓展天文學的研究領(lǐng)域都有極其重要的意義。

關(guān)鍵詞：引力波；宇宙大爆炸；激光干涉儀；廣義相對論；天文觀測；物理分析；超新星爆發(fā)；密近雙星；當代物理學；度規(guī)張量

來源出版物：現(xiàn)代物理知識， 2013 (4): 25-32

Proposed searches for candidate sources of gravitational waves in a nearby core-collapse supernova survey

Heo, JE; Yoon, S; Lee, DS; et al.

Abstract: Gravitational wave bursts in the formation of neutron stars and black holes in energetic core-collapse supernovae (CC-SNe) are of potential interest to LIGO-Virgo and KAGRA. Events nearby are readily discovered using moderately sized telescopes. CC-SNe are competitive with mergers of neutron stars and black holes, if the fraction producing an energetic output in gravitational waves exceeds about 1%. This opportunity motivates the design of a novel Sejong University Core-CollapsE Supernova Survey (SUCCESS), to provide triggers for follow-up searches for gravitational waves. It is based on the 76 cm Sejong university telescope (SUT) for weekly monitoring of nearby star-forming galaxies, i.e., M51, M81-M82 and blue dwarf galaxies from the unified nearby galaxy catalog with an expected yield of a few hundred per year. Optical light curves will be resolved for the true time-of-onset for probes of gravitational waves by broadband time-sliced matched filtering.

關(guān)鍵詞：core-collapse supernovae; surveys; gravitational waves

來源出版物：New Astronomy, 2016, 42: 24-28

聯(lián)系郵箱：van Putten, MHPM; mvp@sejong.ac.kr

Frequency-domain gravitational waves from nonprecessing black-hole binaries. II. A phenomenological model for the advanced detector era

Khan, S; Husa, S; Hannam, M; et al.

Abstract: We present a new frequency-domain phenomenological model of the gravitational-wave signal from the inspiral, merger and ringdown of nonprecessing (alignedspin) black-hole binaries. The model is calibrated to 19 hybrid effective-one-body-numerical-relativity waveforms up to mass ratios of 1:18 and black-hole spins of vertical bar a/m vertical bar similar to 0.85 (0.98 for equal-mass systems). The inspiral part of the model consists of an extension of frequency-domain post-Newtonian expressions, using higher-order terms fit to the hybrids. The merger ringdown is based on a phenomenological ansatz that has been significantly improved over previous models. The model exhibits mismatches of typically less than 1% against all 19 calibration hybrids and an additional 29verification hybrids, which provide strong evidence that, over the calibration region, the model is sufficiently accurate for all relevant gravitational-wave astronomy applications with the Advanced LIGO and Virgo detectors. Beyond the calibration region the model produces physically reasonable results, although we recommend caution in assuming that any merger-ringdown waveform model is accurate outside its calibration region. As an example, we note that an alternative nonprecessing model, SEOBNRv2 (calibrated up to spins of only 0.5 for unequal-mass systems), exhibits mismatch errors of up to 10% for high spins outside its calibration region. We conclude that waveform models would benefit most from a larger number of numerical-relativity simulations of high-aligned-spin unequal-mass binaries.

來源出版物：Physical Review D, 2016, 93(4): 044007

Resonant primordial gravitational waves amplification

Lin, CS; Sasaki, M

Abstract: We propose a mechanism to evade the Lyth bound in models of inflation. We minimally extend the conventional single-field inflation model in general relativity (GR) to a theory with non-vanishing graviton mass in the very early universe. The modification primarily affects the tensor perturbation, while the scalar and vector perturbations are the same as the ones in GR with a single scalar field at least at the level of linear perturbation theory. During the reheating stage, the graviton mass oscillates coherently and leads to resonant amplification of the primordial tensor perturbation. After reheating the graviton mass vanishes and we recover GR.

來源出版物：Physics Letters B, 2016, 752: 84-88

聯(lián)系郵箱：Lin, CS; chunshan.lin@ipmu.jp

Advanced Virgo: A second-generation interferometric gravitational wave detector

Acernese, F; Agathos, M; Agatsuma, K; et al.

Abstract: Advanced Virgo is the project to upgrade the Virgo interferometric detector of gravitational waves, with the aim of increasing the number of observable galaxies (and thus the detection rate) by three orders of magnitude. The project is now in an advanced construction phase and the assembly and integration will be completed by the end of 2015. Advanced Virgo will be part of a network, alongside the two Advanced LIGO detectors in the US and GEO HF in Germany, with the goal of contributing to the early detection of gravitational waves and to opening a new window of observation on the universe. In this paper we describe the main features of the Advanced Virgo detector and outline the status of the construction.

關(guān)鍵詞：gravitational wave detectors; laser interferometry; gravitational waves

來源出版物：Classical and Quantum Gravity, 2015, 32(2): 024001

聯(lián)系郵箱：Acernese, F; losurdo@fi.infn.it

Prospects for gravitational-wave detection and supermassive black hole astrophysics with pulsar timing arrays

Ravi, V; Wyithe, JSB; Shannon, RM; et al.

Abstract: Large-area sky surveys show that massive galaxies undergo at least one major merger in a Hubble time. Ongoing pulsar timing array (PTA) experiments are aimed at measuring the gravitational-wave (GW) emission from binary supermassive black holes (SMBHs) at the centres of galaxy merger remnants. In this paper, using the latest observational estimates for a range of galaxy properties and scaling relations, we predict the amplitude of the GW background generated by the binary SMBH population. We also predict the numbers of individual binary SMBH GW sources. We predict the characteristic strain amplitude of the GW background to lie in the range 5.1 × 10-16< Ayr< 2.4 × 10-15at a frequency of (1 yr)-1, with 95 per cent confidence. Higher values within this range, which correspond to the more commonly preferred choice of galaxy merger time-scale, will fall within the expected sensitivity ranges of existing PTA projects in the next few years. In contrast, we find that a PTA consisting of at least 100 pulsars observed with next-generation radio telescopes will be required to detect continuous-wave GWs from binary SMBHs. We further suggest that GW memory bursts from coalescing SMBH pairs are not viable sources for PTAs. Both the GW background and individual GW source counts are dominated by binaries formed in mergers between early-type galaxies of masses greater than or

similar to 5×1010M⊙at redshifts less than or similar to 1.5. Uncertainties in the galaxy merger time-scale and the SMBH mass-galaxy bulge mass relation dominate the uncertainty in our predictions.

關(guān)鍵詞：black hole physics; gravitational waves; pulsars: general; galaxies: evolution

來源出版物：Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2015, 447(3): 2772-2783

聯(lián)系郵箱：Ravi, V; v.vikram.ravi@gmail.com

Black hole triple dynamics: A breakdown of the orbit average approximation and implications for gravitational wave detections

Antonini, F; Murray, N; Mikkola, S

Abstract: Coalescing black hole (BH) binaries forming in the dense core of globular clusters (GCs) are expected to be one of the brightest sources of gravitational wave (GW) radiation for the next generation of ground-based laser interferometers. Favorable conditions for a merger are initiated by the Kozai resonance in which the gravitational interaction with a third distant object, typically another BH, induces quasi-periodic variations of the inner BH binary eccentricity. In this article we perform high precision three-body simulations of the long-term evolution of hierarchical BH triples and investigate the conditions that lead to the merging of the BH binary and the way it might become an observable source of GW radiation. We find that the secular orbit average treatment, which was adopted in previous works, does not reliably describe the dynamics of these systems if the binary is orbited by the outer BH on a highly inclined orbit at a moderate distance. We show that 50% of coalescing BH binaries driven by the Kozai mechanism in GCs will have eccentricities larger than 0.1, with 10% of them being extremely eccentric, (1-e) less than or similar to 10-4, when they first chirp in the frequency band of ground-based laser interferometers. This implies that a large fraction of such GW sources could be missed if conventional quasi-circular templates are used for analysis of GW detector data. The efficient detection of all coalescing BH binaries in GCs will therefore require template banks of eccentric inspiral waveforms for matched-filtering and dedicated search strategies.

關(guān)鍵詞：binaries: close; globular clusters: general; gravitational waves; stars: kinematics and dynamics

來源出版物： The Astrophysical Journal, 2014, 781(1): 45

聯(lián)系郵箱：Antonini, F; antonini@cita.utoronto.ca

Quantifying the BICEP2-Planck tension over gravitational waves

Smith, KM; Dvorkin, C; Boyle, L; et al.

Abstract: The recent BICEP2 measurement of B-mode polarization in the cosmic microwave background (r =

0.2+0.07), a possible indication of primordial gravity waves,

-0.05

appears to be in tension with the upper limit from WMAP (r < 0.13 at 95% C.L.) and Planck (r < 0.11 at 95% C.L.). We carefully quantify the level of tension and show that it is very significant (around 0.1% unlikely) when the observed deficit of large-scale temperature power is taken into account. We show that measurements of TE and EE power spectra in the near future will discriminate between the hypotheses that this tension is either a statistical fluke or a sign of new physics. We also discuss extensions of the standard cosmological model that relieve the tension and some novel ways to constrain them.

來源出版物：Physical Review Letters, 2014, 113(3): 031301

編輯：王微

電子技術(shù)

基于Tent映射的混沌混合粒子群優(yōu)化算法

程志剛，張立慶，李小林，等

摘要：為改善基本粒子群優(yōu)化算法的尋優(yōu)性能，通過算法混合，在粒子群優(yōu)化算法中逐步引入優(yōu)進策略和混沌搜索機制，以加強粒子群的局部尋優(yōu)效率和全局尋優(yōu)性能。并將粒子分為兩類，分別執(zhí)行不同的進化機制，實現(xiàn)協(xié)同尋優(yōu)，從而構(gòu)建為一種新的混沌混合粒子群優(yōu)化算法。標準測試函數(shù)的仿真優(yōu)化結(jié)果表明，該混合算法對較大規(guī)模的復(fù)雜問題具有較強的求解能力。算法尋優(yōu)效率高、全局性能好、優(yōu)化結(jié)果穩(wěn)定，性能明顯優(yōu)于標準粒子群優(yōu)化算法以及遺傳算法等單一的隨機搜索方法。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化算法；優(yōu)進策略；混沌；Tent映射

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2007， 29（1）: 103-106

入選年份：2012

證據(jù)沖突：丟棄，發(fā)現(xiàn)或化解？

郭華偉，施文康，鄧勇，等

摘要：組合可能沖突的信息是智能推理中重要的研究內(nèi)容，其中，證據(jù)理論是一種典型的不確定性智能推理方法。在證據(jù)理論中，用以融合和更新證據(jù)信息的推理組合規(guī)則是其理論基石。Dempster組合規(guī)則通過合取運算來構(gòu)造信息結(jié)構(gòu)，得到了廣泛的應(yīng)用。然而，當證據(jù)沖突比較大、證據(jù)源不完全可靠或辨識框架不完備時，Dempster組合規(guī)則得到的結(jié)果并不符合常理。為此，改進組合規(guī)則和處理證據(jù)沖突，成為證據(jù)理論中一個重要的研究課題。將全面回顧和比較國內(nèi)外現(xiàn)有的主要推理組合方法，基于不同的沖突處理機制，建立相應(yīng)的理論框架，涵蓋絕大多數(shù)推理方法，從理論上對證據(jù)推理方法的研究，進行一個全面的總結(jié)，并剖析各種組合方法的優(yōu)缺點和相互關(guān)系，指出最新的研究趨勢。

關(guān)鍵詞：證據(jù)理論；沖突；組合規(guī)則；不確定性

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2007， 29（6）: 890-898

入選年份：2012

基于熵的TOPSIS法空戰(zhàn)多目標威脅評估

張堃，周德云

摘要：針對傳統(tǒng)逼近理想解的排序法（TOPSIS）在確定 權(quán)重系數(shù)上面的缺陷和不足，提出了基于熵的TOPSIS改進算法，該算法運用熵理論處理空戰(zhàn)獲取的客觀信息，確定目標各個屬性權(quán)重，將權(quán)重運用到TOPSIS法中，研究空戰(zhàn)威脅評估問題。建立多目標威脅評估數(shù)學模型，并進行了仿真研究。仿真結(jié)果表明該算法是合理和有效的。

關(guān)鍵詞：威脅評估；逼近理想解的排序法；熵；屬性權(quán)重

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2007， 29（9）: 1493-1495

入選年份：2012

故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀綜述

孫博，康銳，謝勁松

摘要：基于視情維修開放體系結(jié)構(gòu)的PHM系統(tǒng)框架，分析了國外尤其是美國在航空航天、國防軍事以及工業(yè)等領(lǐng)域已逐步開始得到應(yīng)用的各種PHM系統(tǒng)及其應(yīng)用技術(shù)和方法，主要包括傳感器應(yīng)用、數(shù)據(jù)傳輸、故障預(yù)測、自動推理決策以及接口等。最后總結(jié)了包括基于故障物理模型方法在內(nèi)的可用于構(gòu)建電子產(chǎn)品PHM系統(tǒng)的三種方法的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：故障預(yù)測；健康管理；視情維修；故障物理模型

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2007， 29（10）: 1762-1767

入選年份：2012

航天器姿態(tài)機動的自抗擾控制器設(shè)計

周黎妮，唐國金，李海陽

摘要：基于三階擴張狀態(tài)觀測器、安排過渡過程和非線性反饋技術(shù)，設(shè)計了三通道耦合的航天器姿態(tài)機動自抗擾控制器，完成了自抗擾控制器的參數(shù)整定。從對模型的依賴程度、抗干擾性、魯棒性和燃料消耗等四個方面對比了自抗擾控制器和PD控制器。仿真結(jié)果表明自抗擾控制器在解決存在非線性和耦合特性的航天器姿態(tài)控制問題上能夠取得理想的控制效果，具有較高的控制精度和較快的系統(tǒng)響應(yīng)。

關(guān)鍵詞：自抗擾控制器；擴張狀態(tài)觀測器；非線性反饋；參數(shù)整定；姿態(tài)機動

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2007， 29（12）: 2122-2126

入選年份：2012

基于混合粒子群算法的多平臺多武器火力分配研究

陳華東，王樹宗，王航宇

摘要：分析了火力分配的數(shù)學模型及求解算法的研究現(xiàn)狀，建立了多平臺多武器的火力分配模型，并提出了一種混合粒子群算法的求解方法。混合粒子群算法利用粒子群的個體最優(yōu)和全局最優(yōu)粒子，采用了交叉、變異和選擇相結(jié)合的遺傳操作得到粒子的新個體。通過對兩個作戰(zhàn)想定的多次測試，進一步表明了算法的可行性和有效性，尤其是在規(guī)模復(fù)雜問題中將更能體現(xiàn)算法的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：火力分配；多平臺多武器；粒子群算法；遺傳算法

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2008， 30（5）: 880-883

入選年份：2012

基于ARMA模型的故障率預(yù)測方法研究

李瑞瑩，康銳

摘要：在對比多種時間序列模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合故障率預(yù)測的特點，得出了自回歸一移動平均混合模型（簡稱ARMA模型）是其中最適用于使用階段故障率預(yù)測的方法這一結(jié)論。給出了基于ARMA模型的故障率預(yù)測的基本思想、預(yù)測模型、實施步驟，并按此法對某航空公司波音飛機故障率進行了預(yù)測，說明ARMA模型適用于故障率預(yù)測，且預(yù)測結(jié)果準確性較高。

關(guān)鍵詞：可靠性；故障率預(yù)測；ARMA模型；時間序列

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2008， 30（8）: 1588-1591

入選年份：2012

多傳感器航跡融合綜述

喬向東，李濤

摘要：多傳感器航跡融合較之量測融合有著諸多優(yōu)勢，也是信息融合領(lǐng)域發(fā)展最快的方向之一。論述了航跡融合理論的發(fā)展，詳細討論了航跡融合中的互相關(guān)性以及包括簡單協(xié)方差凸組合、互協(xié)方差組合、信息矩陣、協(xié)方差交及基于最優(yōu)線性無偏估計在內(nèi)的主流融合算法，并給出了相關(guān)仿真實驗結(jié)果；最后，針對當前該方向的研究現(xiàn)狀，特別是有關(guān)混合多模型狀態(tài)估計的融合問題，提出了我們的一些認識。

關(guān)鍵詞：多傳感器信息融合；航跡融合；互相關(guān)性；混合估計

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2009， 31（2）: 245-250

入選年份：2012

一種基于能量預(yù)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法

林愷，趙海，尹震宇，等

摘要：為了解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有效利用的問題，提出一種利用能量預(yù)測選擇簇頭節(jié)點的分簇算法：CHEP利用文中建立的傳感器節(jié)點工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換模型，CHEP算法將所得的剩余能量預(yù)測參數(shù)作為考慮因素引入閥值的計算，從而使高剩余能量且能耗較慢的節(jié)點能夠在每一輪中被優(yōu)先選為簇頭節(jié)點。通過仿真實驗，將CHEP與其他分簇算法進行分析和比較，驗證了CHEP算法中能量預(yù)測機制以及閥值改進的有效性。結(jié)果表明CHF2能夠更好地平衡網(wǎng)絡(luò)負載，延長網(wǎng)絡(luò)壽命。

關(guān)鍵詞：能量預(yù)測；簇頭節(jié)點選擇；狀態(tài)轉(zhuǎn)換；分簇算法；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

來源出版物：電子學報， 2008， 36（4）: 824-828

入選年份：2012

經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸猓‥MD）及其應(yīng)用徐曉剛，徐冠雷，王孝通，等

摘要：經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸猓‥mpirical Mode Decomposition，EMD）是一種數(shù)據(jù)驅(qū)動的自適應(yīng)非線性時變信號分解方法，可以把數(shù)據(jù)分解成具有物理意義的少數(shù)幾個模式函數(shù)分量。該文總結(jié)歸納了一維EMD、二維EMD方面的主要工作，比較了不同方法存在的優(yōu)點與不足，指出了EMD研究存在的難題和瓶頸，并給出了EMD研究與應(yīng)用的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸猓‥MD）；內(nèi)蘊模式函數(shù)分量（IMF）；HILBERT變換

來源出版物：電子學報， 2009， 37（3）: 581-585

入選年份：2013

云模型霧化特性及在進化算法中的應(yīng)用

劉禹，李德毅，張光衛(wèi)，等

摘要：云模型在超熵變大時，體現(xiàn)出霧化特性，云滴離散程度變大但靠近概念核心的云滴不失數(shù)量優(yōu)勢。霧化特性有利于表示進化算法中的遺傳與變異，在云進化算

法（CBEA）中，基于超熵變化的控制進化策略能夠合理的調(diào)整選擇壓力，從而決定進化方向。實驗表明，算法在尋求函數(shù)最優(yōu)解問題上表現(xiàn)出良好的效率和精度。關(guān)鍵詞：進化算法；云模型；進化策略；霧化特性

來源出版物：電子學報， 2009， 37（8）: 1651-1658

入選年份：2013

非高斯雜波下修正的SDD-GLRT距離擴展目標檢測器

簡濤，何友，蘇峰，等

摘要：在球不變隨機向量非高斯雜波背景下，針對SDD-GLRT方法在統(tǒng)計平均意義下對距離擴展目標進行最優(yōu)檢測所帶來的檢測損失，通過充分利用目標散射點的先驗信息，基于有序統(tǒng)計檢測理論，提出了修正的SDD-GLRT距離擴展目標檢測方法。理論分析表明，在不存在目標的假設(shè)下，虛警概率與紋理分量的混合分布、雜波協(xié)方差矩陣以及確知信號的方向向量無關(guān)，即修正的SDD-GLRT方法具有恒虛警率（constant false alarm rate，CFAR）特性。仿真結(jié)果表明，隨著積累脈沖數(shù)及目標散射點所占距離單元個數(shù)的增加，修正的SDD-GLRT檢測性能得到提高。在散射點分布稀疏條件下，修正的SDD-GLRT的檢測性能要明顯好于SDD-GLRT和NSDD-GLRT，且在估計目標散射點個數(shù)存在微弱偏差和不同雜波尖峰情況下，修正的SDD-GLRT具有很好的魯棒性。

關(guān)鍵詞：球不變隨機向量；距離擴展目標檢測；有序統(tǒng)計量；目標散射點；魯棒性

來源出版物：電子學報， 2009， 37（12）: 2662-2667

入選年份：2013

具有在線修復(fù)能力的強容錯三模冗余系統(tǒng)設(shè)計及實驗研究

姚睿，王友仁，于盛林，等

摘要：為提高太空惡劣環(huán)境中電子系統(tǒng)的可靠性，提出了一種具有芯片級在線修復(fù)能力的強容錯三模冗余（TMR）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計方法，可在不影響系統(tǒng)正常工作的前提下實現(xiàn)故障模塊的在線修復(fù)。該系統(tǒng)采用TMR結(jié)構(gòu)，可實時檢測定位故障模塊；模塊采用組件備份法設(shè)計，故障發(fā)生時可通過備件切換法快速自修復(fù)，模塊中每個故障組件均可通過進化進行修復(fù)；并通過異構(gòu)冗余降低2個以上模塊同時故障的概率。以具有片內(nèi)三模冗余的三階高密度雙極性（HDB3）編碼器系統(tǒng)設(shè)計為例，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和各種容錯修復(fù)機制進行了驗證，結(jié)果表明系統(tǒng)可靠性得到很大提高。

關(guān)鍵詞：航天器；電子設(shè)備；容錯技術(shù)；進化硬件；三模冗余；HDB3編碼器

來源出版物：電子學報， 2010， 38（1）: 177-183

入選年份：2013

壓縮傳感理論與重構(gòu)算法

楊海蓉，張成，丁大為，等

摘要：壓縮傳感理論（Compressive Sensing，CS）以遠低于Nyquist采樣頻率的非適應(yīng)性測量和優(yōu)化方法高概率重構(gòu)信號。本文介紹了CS的基本理論、重構(gòu)算法，包括貪婪、凸優(yōu)化方法及我們提出的MBOOMP算法；同時，采用0-1組成的隨機信號進行性能比較的模擬實驗，結(jié)果表明我們的算法優(yōu)于傳統(tǒng)的OMP算法。

關(guān)鍵詞：壓縮傳感；稀疏表示；信號恢復(fù)；無線傳感網(wǎng)絡(luò)；模擬-信息轉(zhuǎn)換

來源出版物：電子學報， 2011， 39（1）: 142-148

入選年份：2013

改進型自適應(yīng)多叉樹防碰撞算法研究

張學軍，蔡文琦，王鎖萍

摘要：文章在自適應(yīng)多叉樹防碰撞算法的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化閱讀器所發(fā)送前綴的方法，提出了一種改進型自適應(yīng)多叉樹（IAMS）防碰撞算法。該算法通過計算碰撞因子來動態(tài)地選擇搜索樹的叉數(shù)，并對四叉樹的查詢前綴進行優(yōu)化，從而避免了大量的空閑時隙。文章通過數(shù)學分析，準確地描述了IAMS算法識別標簽所需的時隙數(shù)。仿真結(jié)果表明，改進型自適應(yīng)多叉樹防碰撞算法具有更快的識別速度和更高的系統(tǒng)吞吐率。

關(guān)鍵詞：射頻識別；防碰撞算法；多叉樹；自適應(yīng)

來源出版物：電子學報， 2012， 40（1）: 193-198

入選年份：2013

壓縮感知回顧與展望

焦李成，楊淑媛，劉芳，等

摘要：壓縮感知是建立在矩陣分析、統(tǒng)計概率論、拓撲幾何、優(yōu)化與運籌學、泛函分析等基礎(chǔ)上的一種全新的信息獲取與處理的理論框架。它基于信號的可壓縮性，通過低維空間、低分辨率、欠Nyquist采樣數(shù)據(jù)的非相

關(guān)觀測來實現(xiàn)高維信號的感知。壓縮感知不僅讓我們重新審視線性問題，而且豐富了關(guān)于信號恢復(fù)的優(yōu)化策略，極大的促進了數(shù)學理論和工程應(yīng)用的結(jié)合。目前，壓縮感知的研究正從早期的概念理解、數(shù)值仿真、原理驗證、系統(tǒng)初步設(shè)計等階段，轉(zhuǎn)入到理論的進一步深化，以及實際系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用階段。本文分析了壓縮感知的原理與應(yīng)用，綜述了壓縮感知的最新進展及存在的問題，指出了進一步研究的方向。

關(guān)鍵詞：壓縮感知；稀疏表示；壓縮觀測；優(yōu)化恢復(fù)

來源出版物：電子學報， 2011， 39（7）: 1651-1662

入選年份：2013

基于遺傳算法的一類武器目標分配方法研究

王瑋，程樹昌，張玉芝

摘要：針對聯(lián)合作戰(zhàn)的武器目標分配問題，建立了資源受限條件下的多組武器目標分配數(shù)學模型，并研究了用遺傳算法求解模型的方法。該遺傳算法通過設(shè)計一種滿足約束條件的染色體編碼格式，把求解問題轉(zhuǎn)化為無約束的組合優(yōu)化表現(xiàn)形式，從而可以利用單點隨機定位算術(shù)交叉和變異運算以及精華選擇策略來求解。仿真計算結(jié)果表明了模型和所提算法的有效性。

關(guān)鍵詞：作戰(zhàn)指揮；多組武器目標分配；遺傳算法；約束組合優(yōu)化問題

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2008， 30（9）: 1708-1711

入選年份：2013

微分進化算法的研究綜述

蘇海軍，楊煜普，王宇嘉

摘要：微分進化（DE）是比較新的基于群體的隨機優(yōu)化方法。它具有簡單、快速、魯棒性好等特點，已經(jīng)得到廣泛關(guān)注。不同于其它進化算法，它的變異算子是由種群中任意選取的多對向量的差值得到的。微分進化主要用于實參數(shù)優(yōu)化問題，在非線性和不可微的連續(xù)空間問題上優(yōu)于其它進化方法。近些年，微分進化的應(yīng)用領(lǐng)域也是不斷擴大。研究目的是總結(jié)微分進化的研究進展和應(yīng)用領(lǐng)域，并對它的進一步研究進行展望。

關(guān)鍵詞：進化算法；微分進化；約束優(yōu)化；多目標優(yōu)化

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2008， 30（9）: 1793-1797

入選年份：2013

一種適用于SINS動基座初始對準的新算法

嚴恭敏，秦永元，衛(wèi)育新，等

摘要：在運裁體運動情況下，提出了一種適用于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)（SINS）初始對準的新算法，該算法以慣性空間為過渡參考基準，即建立了初始時刻慣性坐標系（i0系）和初始時刻捷聯(lián)慣組慣性坐標系（ib0系）兩個慣性坐標系。將捷聯(lián)慣組坐標系（b系）與導(dǎo)航坐標系（n系）之間的初始對準姿態(tài)矩陣的實現(xiàn)分解為三步驟：1）通過地理位置和初始對準時間求解i0系至N系的變換矩陣；2）通過慣導(dǎo)比力方程變形，引入測速儀速度輔助，求解從ib0系至i0系的常值變換矩陣；3）使用姿態(tài)更新算法實時計算b相對于ib0系的變換矩陣。最后，裁車運動環(huán)境下的初始對準試驗結(jié)果表明，航向角對準精度達到了0.1°（1σ）。

關(guān)鍵詞：捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)；運動基座；初始時準；慣性坐標系；載車試驗

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2009， 31（3）: 634-637

入選年份：2013

一種新的超視距空戰(zhàn)威脅評估方法肖冰松，方洋旺，胡詩國，等

摘要：針對超視距空戰(zhàn)以中遠距空空導(dǎo)彈為主要武器的特點，提出了一種新的威脅評估方法。該方法針對現(xiàn)有空戰(zhàn)威脅評估的非參量法模型不足之處進行擴展和改進，根據(jù)參戰(zhàn)雙方飛機火控系統(tǒng)和武器系統(tǒng)性能參數(shù)，分別構(gòu)造參戰(zhàn)雙方飛機方位角、進入角、距離、高度、速度等優(yōu)勢函數(shù)，從而得出幾何態(tài)勢優(yōu)勢，進而綜合雙方態(tài)勢優(yōu)勢、飛機空戰(zhàn)效能優(yōu)勢和戰(zhàn)術(shù)事件優(yōu)勢，聚合為空戰(zhàn)優(yōu)勢。通過算例驗證了該方法的合理性和有效性。

關(guān)鍵詞：威脅評估；非參量法模型；超視距；空戰(zhàn)優(yōu)勢

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2009， 31（9）: 2163-2166

入選年份：2013

一種新的變步長LMS自適應(yīng)濾波算法及性能分析

張中華，張端金

摘要：研究了自適應(yīng)最小均方誤差（1east mean squares，LMS）濾波算法的步長選取問題。在詳細分析現(xiàn)有變步長LMS算法的基礎(chǔ)上，給出一種以雙曲正切函數(shù)的改進形式為變步長的LMS算法。討論了步長參數(shù)的選取原則及其對算法收斂性、抗干擾性和穩(wěn)態(tài)誤差的影響。該算法不但具有較快的收斂速度和跟蹤速度，而且能獲得更小的穩(wěn)態(tài)失調(diào)。理論分析和仿真結(jié)果表明，該算法具有更好的穩(wěn)態(tài)性能。

關(guān)鍵詞：自適應(yīng)濾波；變步長；雙曲正切函數(shù)；最小均方誤差算法

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2009， 31（9）: 2238-2241

入選年份：2013

多UCAV協(xié)同目標分配算法研究

葉文，朱愛紅，潘長鵬，等

摘要：針對多無人作戰(zhàn)飛機（Unmanned Combat Aerial Vehicle，UCAV）協(xié)同目標分配問題，提出了一種基于離散粒子群算法的多UCAV協(xié)同目標分配方法。根據(jù)多UCAV協(xié)同目標分配問題的特點，建立了粒子與實際問題間的映射，設(shè)計了新的粒子群位置和速度更新公式，并且對標準粒子群算法作了改進。充分利用粒子群優(yōu)化算法的全局搜索能力，有效地解決多約束條件下多UCAV協(xié)同目標分配問題。仿真結(jié)果表明，離散粒子群算法能夠穩(wěn)定快速地找到較優(yōu)分配方案，并且算法簡單、靈活。

關(guān)鍵詞：多無人作戰(zhàn)飛機協(xié)同；目標分配；離散；粒子群算法

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2010， 32（1）: 104-108

入選年份：2013

混合記憶信息與記憶信息篩選

李豫穎，范成賢，史開泉

摘要：P-集合（packet sets）是把動態(tài)特性引入到有限普通集合X中，改進有限普通集合X而提出的；P-集合具有動態(tài)特性。信息系統(tǒng)存在丟失信息元與增加信息元的現(xiàn)象，把生物的記憶特征引入到這兩個現(xiàn)象中，利用P-集合，給出F＿-記憶信息，F(xiàn)-記憶信息與混合記憶信息的概念與特征，給出記憶度量概念與記憶信息的篩選定理。此外，提出記憶信息的依賴性定理及混合記憶不變性定理，給出記憶信息的應(yīng)用。信息被記憶是P-集合具有的諸多應(yīng)用特性之一。

關(guān)鍵詞：P-集合；混合記憶信息；記憶依賴；記憶度量；信息篩選

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2011， 33（8）: 1824-1828

入選年份：2013

基于時間序列模型的系統(tǒng)最大值指標評定方法

韓旭，王建宇，祖先鋒

摘要：提出基于時間序列模型的系統(tǒng)最大值指標評定與測算方法，為某些特殊領(lǐng)域，如航空、航天、國防中長周期及強相關(guān)系統(tǒng)的最大值指標評定提供理論依據(jù)。首先，選擇一個合適的時間序列模型，對系統(tǒng)輸出的誤差序列建模，使模型能夠從總體上跟蹤實際系統(tǒng)輸出；然后，綜合考查模型殘差序列與模型預(yù)測的輸出序列，并應(yīng)用經(jīng)典統(tǒng)計學理論完成對系統(tǒng)最大值指標的評定與測算。最后，結(jié)合差分自回歸滑動平均時間序列模型建模方法給出最大值指標評定方法的應(yīng)用實例，實驗結(jié)果表明，該方法是可行的。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量控制與可靠性管理；評定方法；時間序列模型；最大值指標

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2012， 34（4）: 839-845

入選年份：2013

離散粒子群優(yōu)化算法研究現(xiàn)狀綜述

沈林成，霍霄華，牛軼峰

摘要：粒子群優(yōu)化算法（PSO）是一類基于群體智能的新型全局優(yōu)化方法，近年來其離散化形式和方法受到廣泛關(guān)注。介紹了PSO的基本原理和更新機制，論述了離散PSO算法的研究進展和應(yīng)用情況，詳細介紹了兩種離散化策略的機理、更新方法、計算模式和特點，討論了離散PSO的發(fā)展趨勢和進一步研究方向。

關(guān)鍵詞：離散粒子群算法；組合優(yōu)化問題；演化計算；群體智能；人工生命

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2008， 30（10）: 1986-1990

入選年份：2013

多機空戰(zhàn)協(xié)同制導(dǎo)決策方法肖冰松，方洋旺，胡詩國，等

摘要：針對多機協(xié)同空戰(zhàn)中需要將對中距空空導(dǎo)彈的中制導(dǎo)權(quán)移交給其他飛機的問題，提出制導(dǎo)優(yōu)勢的概念，用來表征編隊內(nèi)其他飛機對導(dǎo)彈協(xié)同制導(dǎo)的能力，從而為選擇時導(dǎo)彈實施中制導(dǎo)的新平臺提供輔助決策。在綜合參戰(zhàn)飛機雙方角度、距離和速度等幾何態(tài)勢和飛機空戰(zhàn)性能的基礎(chǔ)上，探討制導(dǎo)優(yōu)勢的計算方法。給出兩種制導(dǎo)切換方式，分析了各自的優(yōu)缺點。通過仿真實驗，證明所提方法的可行性和有效性。

關(guān)鍵詞：協(xié)同空戰(zhàn)；協(xié)同制導(dǎo)；制導(dǎo)優(yōu)勢；制導(dǎo)切換

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2009， 31（3）: 610-612

入選年份：2013

強雜波下含旋轉(zhuǎn)部件的目標成像及微多普勒提取

羅迎，張群，封同安，等

摘要：目標結(jié)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)部件引起的雷達回波信號的附加頻率調(diào)制稱為微多普勒現(xiàn)象，其反映了目標獨一無二的結(jié)構(gòu)特征，同時也給目標主體的成像帶來了污染。提出了一種強地雜波背景下含旋轉(zhuǎn)部件目標成像及微多普勒信號提取的方法。在對目標回波解線調(diào)時，采用一次相消技術(shù)剔除地雜波，獲得清晰的目標譜圖；再對譜圖進行處理，分離目標主體信息和微多普勒信息，實現(xiàn)目標主體的清晰成像；對微多普勒信息進行分析還可以獲取目標的一些微動特征。最后的仿真實驗驗證了該方法的有效性。

關(guān)鍵詞：雷達成像；微多普勒；一次相消；地雜波

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2009， 31（2）: 261-264

入選年份：2013

彈道中段進動目標的微多普勒研究

孫照強，李寶柱，魯耀兵

摘要：彈道目標的微動特性正成為目標識別領(lǐng)域的一個研究熱點。建立了彈道目標進動的數(shù)學模型，分析了有翼彈頭和無翼彈頭進動特性對雷達回波調(diào)制的差異性，分剮進行了有翼彈頭進動仿真實驗和有翼彈頭在微波暗室條件下的微動實驗。暗室實驗結(jié)果證明了仿真結(jié)果分析的正確性，同時也證明了進動數(shù)學模型的正確性。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)彈防御；進動；微多普勒；目標識別

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2009， 31（3）: 538-540

入選年份：2013

衛(wèi)星通信中調(diào)制識別算法研究

黃英，雷菁

摘要：針對衛(wèi)星通信這一應(yīng)用場合，提出了一種數(shù)字調(diào)制信號自動識別算法。該算法利用調(diào)制信號的高階累積量，并結(jié)合星座圖特征，對信號進行分類。它對信號的幅度、相位偏差具有不變性，同時可抑制加性高斯噪聲；

與其它識別算法比較，它具有穩(wěn)健、應(yīng)用廣泛的特性。通過計算機仿真表明，在給定的數(shù)據(jù)長度和中等信噪比條件下，可得到很高的識別率（95%）。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信；調(diào)制識別；高階累積量；星座圖

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2009， 31（6）: 1303-1306

入選年份：2013

外P-集合與F-信息偽裝

劉若慧，劉保倉，史開泉

摘要：P-集合（packet sets）是一個集合對，它是由內(nèi)P-集合（internal packet sets）與外P-集合（outer packet sets）共同構(gòu)成。P-集合具有動態(tài)性，利用外P-集合，給出F-信息偽裝與F-信息偽裝生成概念；提出F-信息偽裝度量定理與信息偽裝被恢復(fù)-還原定理；給出辨識準則與方法。利用這些結(jié)果，給出F-信息偽裝被恢復(fù)-還原的應(yīng)用。P-集合是研究動態(tài)信息系統(tǒng)的一個新理論和新方法。

關(guān)鍵詞：P-集合；F-信息偽裝；F-信息偽裝度量；F-恢復(fù)-還原定理；辨識準則

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2011， 33（1）: 116-119入選年份：2013

基于新型集成分類器的非平衡數(shù)據(jù)分類關(guān)鍵

問題研究

翟云，楊炳儒，曲武，等

摘要：針對非平衡數(shù)據(jù)分類問題，提出了一種基于差異采樣率的重采樣算法（Differentiated Sampling Rate Algorithm，DSRA），基于DSRA設(shè)計了一種新的集成分類器（SVM-Ripper Ensemble Classifier，SREC），SREC采用獨特的分類器選擇策略、分類器集成策略、分類決策方案，可獲得較高的分類精度。同時，利用SREC對影響非平衡數(shù)據(jù)分類的關(guān)鍵問題進行了研究。結(jié)果表明，非平衡數(shù)據(jù)分類問題本質(zhì)上是由正負樣本類間非平衡、類內(nèi)非平衡、樣本規(guī)模以及樣本非平衡度等諸多因素引起的，只有綜合考慮這些因素才能更好地解決非平衡數(shù)據(jù)分類問題。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；非平衡類數(shù)據(jù)分類；集成分類器；關(guān)健問題

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2011， 33（1）: 196-201

入選年份：2013

基于非合作雷達輻射源的無源雷達技術(shù)綜述

宋杰，何友，蔡復(fù)青，等

摘要：對基于非合作雷達輻射源的無源雷達技術(shù)進行了綜述，介紹了該領(lǐng)域內(nèi)的研究歷史與現(xiàn)狀。然后對非合作式雙基地雷達系統(tǒng)基本原理進行了分析與研究，主要內(nèi)容包括基本幾何關(guān)系、信號能量關(guān)系、接收站的組成以及參數(shù)測量與目標定位方法。最后，對輻射源的信號分析與優(yōu)化選擇、系統(tǒng)同步、直達波參考信號的恢復(fù)、微弱目標信號的檢測與參數(shù)估計以及跟蹤、融合與目標識別等系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進行了分析與評述。

關(guān)鍵詞：非合作；雙基地雷達；無源相干定位；目標跟蹤

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2009， 31（9）: 2151-2156

入選年份：2013

非負矩陣分解算法綜述

李樂，章毓晉

摘要：該文介紹了非負矩陣分解（Non-negative Matrix Faetorization，NMF）的基本原理和性質(zhì)，將現(xiàn)有NMF算法分為了基于基本NMF模型的算法和基于改進NMF模型的算法兩大類，在此基礎(chǔ)上較為系統(tǒng)地分析、總結(jié)和比較了它們的構(gòu)造原則、應(yīng)用特點以及存在的問題，最后預(yù)測和分析了未來NMF算法研究的可能方向。

關(guān)鍵詞：非負矩陣分解；多元數(shù)據(jù)描述；特征提取

來源出版物：電子學報， 2008， 36（4）: 737-743

入選年份：2013

P-集合與雙P-數(shù)據(jù)恢復(fù)-辨識

張冠宇，周厚勇，史開泉

摘要：利用P-集合（packet sets），介紹內(nèi)P-數(shù)據(jù)、外P-數(shù)據(jù)、雙P-數(shù)據(jù)概念；雙P-數(shù)據(jù)由內(nèi)P-數(shù)據(jù)與外P-數(shù)據(jù)共同構(gòu)成；分析雙P-數(shù)據(jù)動態(tài)特性。利用這些概念，描述雙P-數(shù)據(jù)依賴與雙P-數(shù)據(jù)依賴的同心圓定理，提出雙P-數(shù)據(jù)恢復(fù)-辨識定理與雙P-數(shù)據(jù)恢復(fù)-辨識準則，并給出應(yīng)用。雙P-數(shù)據(jù)恢復(fù)-辨識是信息系統(tǒng)中的一個新的研究領(lǐng)域，P-集合是這個研究領(lǐng)域中的一個新工具。

關(guān)鍵詞：P-集合；雙P-數(shù)據(jù)；動態(tài)特性；恢復(fù)-辨識定理；恢復(fù)-辨識準則

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2010， 32（9）: 1919-1924

入選年份：2013

外P-集合與數(shù)據(jù)內(nèi)-恢復(fù)

張麗，崔玉泉，史開泉

摘要：外P-集合（outer packet sets）是P-集合（packet sets）的一個部分，它是P-集合的一個概念；利用外P-集合，提出F-數(shù)據(jù)與F-數(shù)據(jù)內(nèi)一恢復(fù)概念，給出F-數(shù)據(jù)內(nèi)-恢復(fù)定理及內(nèi)-恢復(fù)的屬性刪除無效原理，利用這些結(jié)果給出應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：外P-集合；F-數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)內(nèi)-恢復(fù)；內(nèi)-恢復(fù)定理；屬性刪除無效原理；應(yīng)用

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2010， 32（6）: 1233-1238

入選年份：2013

彈道目標微動特征分析與提取方法

李康樂，姜衛(wèi)東，黎湘

摘要：進動特征對導(dǎo)彈防御目標識別具有重要意義。建立了單頻信號下雷達觀測彈頭的進動模型和回波模型，通過對進動彈頭回波頻譜與微多普勒調(diào)制特性的定量分析，提出了利用回波相關(guān)方法和頻譜展寬估計進動參數(shù)的方法，并利用暗室測量數(shù)據(jù)對該方法的性能進行了實驗驗證。實驗結(jié)果表明，該方法在目標進動角不大條件下可以有效估計目標的進動角和進動周期。

關(guān)鍵詞：微多普勒；進動；錐體；參數(shù)估計

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2010， 32（1）: 115-118

入選年份：2013

高靈敏度圓柱殼體振動陀螺的研究

周鑫，吳宇列，陳志華，等

摘要：靈敏度是陀螺的重要性能指標，靈敏度的提高可以直接帶動精度提高，同時可以拓展陀螺的應(yīng)用范圍。影響圓柱殼體振動陀螺靈敏度的因素很多，本文通過考慮了科里奧利效應(yīng)（Coriolis effect）的ANSYS諧響應(yīng)分析，提取產(chǎn)生陀螺效應(yīng)的圓柱殼體振動陀螺的輸出位移，通過比較不同形狀諧振子相同激勵條件下的輸出位移大小來反映靈敏度的大小。采用這種方法分別研究諧振子的各項參數(shù)對于陀螺靈敏度的影響規(guī)律，并基于仿真結(jié)果設(shè)計了高靈敏度的參數(shù)優(yōu)化圓柱殼體振動陀螺諧振子，通過實驗驗證了該諧振子的高靈敏度。

關(guān)鍵詞：圓柱殼體振動陀螺；靈敏度；諧響應(yīng)分析；影響規(guī)律；優(yōu)化

來源出版物：傳感技術(shù)學報， 2013， 26（9）: 1206-1212

入選年份：2013

一種基于MEMS慣性傳感器的手勢識別方法

肖茜，楊平，徐立波

摘要：隨著手機等移動電子設(shè)備的發(fā)展，應(yīng)用于嵌入式平臺的基于MEMS慣性傳感器的手勢識別成為一個研究熱點。提出了一種簡單有效的手勢識別方法：通過分析手勢的運動學特征，在線實時提取手勢的加速度和角速度信號特征量，截取手勢信號段，利用決策樹分類器進行預(yù)分類，根據(jù)手勢信號的變化規(guī)律實時識別具體的手勢。該方法在20位實驗者中獲得了96%的平均準確率，手勢識別時間小于0.01 s。實驗結(jié)果表明該算法在嵌入式平臺下能快速準確地識別手勢，滿足了實時人機交互的要求。

關(guān)鍵詞：手勢識別；人機交互；特征提取；微慣性傳感器

來源出版物：傳感技術(shù)學報， 2013， 26（5）: 611-615

入選年份：2013

一種基于超完備字典學習的圖像去噪方法

蔡澤民，賴劍煌

摘要：基于超完備字典的圖像稀疏表示因其具有稀疏性、特征保持性、可分性等特點而被廣泛應(yīng)用于圖像處理。該文提出一種超完備字典學習算法并應(yīng)用于圖像去噪。將字典學習等價于一個二次規(guī)劃問題，并提出適合于大規(guī)模運算的投影梯度算法。學習所得字典能有效描述圖像特征。基于此超完備學習字典，獲得圖像的稀疏表示，并恢復(fù)原始圖像。實驗結(jié)果表明，與小波類去噪方法相比，該文的學習算法能更好地去除圖像噪聲，保留圖像細節(jié)信息，獲得更高的PSNR值。

關(guān)鍵詞：稀疏表示；基追蹤；匹配追蹤；字典學習；二次規(guī)劃

來源出版物：電子學報， 2009， 37（2）: 347-350

入選年份：2014

分段Logistic混沌映射及其性能分析

范九倫，張雪鋒

摘要：分析了具有逐段線性特性的Tent混沌映射和其推廣形式：分段Tent混沌映射在計算機有限精度影響下的性能。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)Logistic混沌映射與Tent混沌映射之間具有的拓撲共軛關(guān)系，研究了Logistic混沌映射的推廣形式：分段Logistic混沌映射，通過實驗分析指出用類似于分段Tent混沌映射的方式來定義分段Logistic混沌映射是不可取的。該文構(gòu)造了一個全新的分段Logistic混沌映射，通過實驗對該映射產(chǎn)生的序列的隨機性、初值敏感性等性質(zhì)進行了研究。結(jié)果表明，該文定義的分段Logistic混沌映射產(chǎn)生的序列具有良好的隨機性和初值敏感性。

關(guān)鍵詞：混沌；Tent映射；Logsific映射；分段；隨機性

來源出版物：電子學報， 2009， 37（4）: 720-725

入選年份：2014

基于信號稀疏表示的形態(tài)成分分析：進展和展望

李映，張艷寧，許星

摘要：有效的信號和圖像分解（分離）技術(shù)在信號和圖像的分析、增強、壓縮、復(fù)原等領(lǐng)域起著重要的作用。雖然目前研究者提出了很多方法來解決這個問題，然而處理效果并不完美。形態(tài)成分分析（Morphological Component Analysis，MCA）是最新提出的一種基于稀疏表示的信號和圖像分解（分離）方法。該方法的主要思想是利用信號組成成分的形態(tài)差異性（可以由不同的字典稀疏表示）進行分離。該文詳細描述了形態(tài)成分分析方法的理論思想，并介紹了形態(tài)成分分析的最新研究進展及其存在的問題，最后指出了進一步發(fā)展的方向。關(guān)鍵詞：形態(tài)成分分析；稀疏表示和分解；超完備字典來源出版物：電子學報， 2009， 37（1）: 146-152

入選年份：2014

基于解析輪廓波變換的圖像稀疏表示及其在壓縮傳感中的應(yīng)用

練秋生，陳書貞

摘要：提出了具有平移不變性的低冗余度解析輪廓波變換。在該變換中圓對稱濾波器組首先將圖像分解為多個不同分辨率的細節(jié)子帶和一個低頻子帶，再對細節(jié)子帶進行希爾伯特變換形成二維解析信號。最后用方向濾波器組對二維解析信號進行分解，實現(xiàn)具有平移不變性多尺度多方向的解析輪廓波變換。解析輪廓波變換基函數(shù)的實部和虛部與Gabor小波的實部和虛部類似，符合人眼視覺特性。實驗結(jié)果表明解析輪廓波變換在圖像去噪

和壓縮傳感方面具有明顯優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：輪廓波變換；解析信號；平移不變性；壓縮傳感

來源出版物：電子學報， 2010， 38（6）: 1293-1298

入選年份：2014

基于屬性的訪問控制研究進展

王小明，付紅，張立臣

摘要：基于屬性的訪問控制（ABAC）能夠解決開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下資源保護所面臨的細粒度問題以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所面臨的大規(guī)模用戶問題，為未來的開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供了較為理想的訪問控制策略方案。本文從ABAC理論和應(yīng)用研究兩個方面詳細分析和總結(jié)了ABAC國內(nèi)外的現(xiàn)有研究成果，分析了ABAC研究尚待解決的問題及未來研究趨勢，為未來開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的復(fù)雜信息系統(tǒng)訪問控制研究提供借鑒和文獻參考。

關(guān)鍵詞：安全策略；訪問控制；實體屬性；形式化模型；ABAC

來源出版物：電子學報， 2010， 38（7）: 1660-1667

入選年份：2014

混合蛙跳算法的Markov模型及其收斂性分析

駱劍平，李霞，陳泯融

摘要：本文就混合蛙跳算法（Shuffled Frog Leaping Algorithm，SFLA）建立了Markov鏈數(shù)學分析模型，詳細分析了該Markov鏈的性質(zhì)，證明青蛙族群狀態(tài)序列是齊次Markov鏈。在此基礎(chǔ)上，通過分析族群狀態(tài)序列的轉(zhuǎn)移過程，指出序列必將進入最優(yōu)狀態(tài)集。同時證明混合蛙跳算法滿足隨機搜索算法全局收斂的兩個條件，能夠保證全局收斂。

關(guān)鍵詞：智能優(yōu)化；混合蛙跳算法；Markov鏈；全局收斂

來源出版物：電子學報， 2010， 38（12）: 2875-2880

入選年份：2014

基于RSSI的動態(tài)權(quán)重定位算法研究

詹杰，劉宏立，劉述鋼，等

摘要：基于RSSI技術(shù)的靜態(tài)權(quán)重定位算法由于不需附加設(shè)備，成本低，使用方便，適用范圍廣而得到了廣泛的應(yīng)用。針對RSSI測距容易受到各種干擾，靜態(tài)權(quán)重算法不能同時解決定位的平均誤差和最大誤差的缺陷，提出一種新的結(jié)合RSSI測距數(shù)據(jù)處理的高斯擬合動態(tài)權(quán)重定位算法GFDWCL，并在ZigBee平臺上實現(xiàn)了該算法。兩種算法實驗結(jié)果表明，該算法能很好改善定位的精度，同時將定位平均誤差降低2/3、最大誤差下降3/4。

關(guān)鍵詞：RSSI；GFDWL；靜態(tài)權(quán)重定位；動態(tài)權(quán)重定位；高斯擬合

來源出版物：電子學報， 2011， 39（1）: 82-88

入選年份：2014

均勻搜索粒子群算法

吳曉軍，楊戰(zhàn)中，趙明

摘要：針對基本粒子群優(yōu)化算法容易陷入局部最優(yōu)解的問題，本文定義了PSO粒子搜索中心的概念，并對其隨機狀態(tài)下粒子搜索中心在全局最優(yōu)解與局部最優(yōu)解之間的概率密度進行了計算，在此基礎(chǔ)上提出了粒子搜索中心在兩個最優(yōu)解之間均勻分布的均勻搜索粒子群算法，并通過7個Benchmark函數(shù)與基本PSO算法進行了對比實驗及算法分析，實驗分析結(jié)果表明，均勻搜索粒子群算法在函數(shù)優(yōu)化尤其非均勻多峰值函數(shù)優(yōu)化中具有更好的收斂速度及穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：粒子群算法；優(yōu)化算法；均勻搜索

來源出版物：電子學報， 2011， 39（6）: 1261-1266

入選年份：2014

訪問控制模型研究進展及發(fā)展趨勢

李鳳華，蘇铓，史國振，等

摘要：訪問控制的任務(wù)是保證信息資源不被非法使用和訪問，沖突檢測與消解主要解決不同信息系統(tǒng)安全策略不統(tǒng)一的問題。隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，先后出現(xiàn)了自主訪問控制模型、強制訪問控制模型、基于角色的訪問控制模型、基于任務(wù)的訪問控制模型、面向分布式和跨域的訪問控制模型、與時空相關(guān)的訪問控制模型以及基于安全屬性的訪問控制模型等訪問控制模型。本文從理論和應(yīng)用研究兩個角度分析和總結(jié)了現(xiàn)有方問控制技術(shù)、訪問控制策略沖突檢測與消解方法的研究現(xiàn)狀。提出了目前訪問控制模型及其沖突檢測與消解研究在面向信息物理社會的泛在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中存在的問題，并給出了細粒度多級安全的訪問控制模型及其策略可伸縮調(diào)整方法的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：訪問控制；沖突檢測；研究現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

來源出版物：電子學報， 2012， 40（4）: 805-813

入選年份：2014

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用研究

錢志鴻，王義君

摘要：在解析物聯(lián)網(wǎng)兩層基本涵義的基礎(chǔ)上，提出了包括底層網(wǎng)絡(luò)分布、匯聚網(wǎng)關(guān)接入、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)融合、終端用戶應(yīng)用四部分的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)；設(shè)計了由網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)控制平臺、應(yīng)用終端平臺組成的面向物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系，并從硬件和軟件兩個層面討論了實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)；在分析當前物聯(lián)網(wǎng)標準、技術(shù)、安全以及應(yīng)用方面存在問題的基礎(chǔ)上提出了未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的六個重要理念。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；系統(tǒng)架構(gòu)；協(xié)議體系；發(fā)展理念

來源出版物：電子學報， 2012， 40（5）: 1023-1029

入選年份：2014

一類具有最優(yōu)漢明自相關(guān)特性的跳頻序列

劉方，彭代淵，范佳，等

摘要：在跳頻多址通信系統(tǒng)中，設(shè)計具有最優(yōu)漢明相關(guān)特性的跳頻序列是至關(guān)重要的。基于具有平衡性及差平衡性的函數(shù)與具有差平衡性的d-型函數(shù)的復(fù)合函數(shù)，本文構(gòu)造了一類跳頻序列。該類跳頻序列的漢明自相關(guān)達到了Lempel-Greenberger界，是一類最優(yōu)的跳頻序列。

關(guān)鍵詞：跳頻序列；漢明自相關(guān)；d-型函數(shù)；平衡；差平衡

來源出版物：電子學報， 2013， 41（1）: 13-17

入選年份：2014

一種基于三幀差分和邊緣信息的運動

目標檢測方法

甘明剛，陳杰，劉勁，等

摘要：為了改進目前常用的運動目標檢測方法易受到噪聲和亮度突變的影響、易出現(xiàn)虛假目標的情況，該文提出了一種基于3幀差分和邊緣信息的運動目標檢測方法。該方法首先對連續(xù)3幀圖像進行邊緣提取得到3幀連續(xù)的邊緣圖像，然后對3幀連續(xù)的邊緣圖像進行3幀差分運算，最后通過閾值分割和形態(tài)學處理完成對目標的提取。該方法計算簡單，實驗結(jié)果表明該方法能對運動目標進行準確檢測，且具有很好的魯棒性。

關(guān)鍵詞：運動目標檢測；3幀差分；邊緣提取

來源出版物：電子與信息學報， 2010， 32（4）: 894-897

入選年份：2014

基于FFT并行搜索偽碼和頻偏的快速捕獲新方法

羅炬鋒，王翔，付耀先，等

摘要：無線傳感網(wǎng)中節(jié)點普遍受資源、成本、功耗的限制，使得節(jié)點間通信需滿足低資源消耗、大載波頻偏、低物理層開銷等要求。該文提出利用一套FFT結(jié)構(gòu)并行搜索偽碼相位和載波頻偏的快速捕獲新方法（PSPF-FFT），通過差分處理消除載波頻偏影響先進行偽碼相位捕獲然后再進行頻偏糾正，以犧牲少量信噪比為代價來換取資源、平均捕獲時間的減少。最后理論分析和仿真驗證了新的捕獲方法的實用性，與相同平均捕獲時間、資源開銷的捕獲方法相比，PSPF-FFT捕獲方法有著明顯的性能優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；直接序列擴頻；偽碼捕獲；快速傅里葉變換；載波頻偏糾正

來源出版物：電子與信息學報， 2011， 33（3）: 563-568

入選年份：2014

改進的加權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要度評估的收縮方法

朱濤，張水平，郭戎瀟，等

摘要：分析了加權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點，綜合考慮了邊權(quán)對節(jié)點重要度評估的影響，給出了加權(quán)節(jié)點重要度的新定義，并提出了改進的適用于加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點收縮方法。該方法認為最重要的節(jié)點就是收縮后加權(quán)網(wǎng)絡(luò)凝聚度最大的節(jié)點，其算法的時間復(fù)雜度為O（n3）。該方法有助于更準確地發(fā)現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點。最后的實驗分析驗證了方法的有效性和可行性。

關(guān)鍵詞：加權(quán)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；節(jié)點重要度；節(jié)點收縮

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2009， 31（8）: 1902-1905

入選年份：2014

一種隨機極性MCP-EBPSK調(diào)制解調(diào)器

靳一，吳樂南，馮熳，等

摘要：為改善隨機極性的連續(xù)相應(yīng)的擴展二元相移鍵控（CP-EBPSK）調(diào)制信號的頻譜結(jié)構(gòu)，該文提出一種帶功率譜形狀調(diào)節(jié)系數(shù)的隨機極性修正CP-EBPSK （Modified CP-EBPSK，MCP-EBPSK）調(diào)制解調(diào)器。闡述了隨機極性MCP-EBPSK調(diào)制的基本原理，給出了無隨機極性的MCP-EBPSK調(diào)制理論功率譜表達式。同時，設(shè)計了合適的數(shù)字沖擊濾波器用于解調(diào)，給出了無編碼的隨機極性MCP-EBPSK通信系統(tǒng)框圖，分析和驗證了該類調(diào)制信號的功率譜特性和解調(diào)性能，并對多徑信道上的解調(diào)性能進行了仿真。仿真結(jié)果表明：新的調(diào)制方式通過對功率譜形狀的調(diào)節(jié)，不僅頻譜利用率更高，解調(diào)性能也更好；現(xiàn)階段，該系統(tǒng)不適合在無線信道傳輸，有望在有線信道上率先獲得應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：連續(xù)相位的擴展二元相移鍵控（CP-EBPSK）；功率譜調(diào)節(jié)系數(shù)；MCP-EBPSK；數(shù)字沖擊濾波器

來源出版物：電子與信息學報， 2012， 34（7）: 1647-1652入選年份：2014

GM（1，1）冪模型求解方法及其解的性質(zhì)

王正新，黨耀國，劉思峰，等

摘要：根據(jù)灰色系統(tǒng)信息覆蓋的基本原理，給出了GM

（1，1）冪模型中參數(shù)a的估計方法。討論了a的不同取值對模型解的影響，對其白化微分方程解的定理進行了補充，并給出了白化微分方程解的優(yōu)化方法。結(jié)果表明，所提出的建模方法更能適應(yīng)于一類具有飽和狀態(tài)或發(fā)展變化受眾多因素影響的波動原始序列，在0＜a＜1且

a＞0和a＞1且a＜0兩種情形下，GM（1，1）冪模型與灰色Verhulst模型具有相同的極限性質(zhì)，但模擬預(yù)測精度高于灰色Verhulst模型。

關(guān)鍵詞：灰色系統(tǒng)；GM（1，1）冪模型；信息覆蓋；預(yù)測

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2009， 31（10）: 2380-2383

入選年份：2014

用于多峰函數(shù)優(yōu)化的免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)算法

薛文濤，吳曉蓓，徐志良

摘要：針對多峰函數(shù)優(yōu)化問題，借鑒粒子群優(yōu)化特性和免疫網(wǎng)絡(luò)理論，提出一種免疫粒子群網(wǎng)絡(luò)算法。該算法利用粒子群的信息共享和記憶功能，通過加強粒子對自身經(jīng)歷的認知，提高算法的局部搜索能力；采用動態(tài)網(wǎng)絡(luò)抑制策略，保持種群的多樣性，自適應(yīng)地調(diào)節(jié)粒子群的規(guī)模，多峰函數(shù)優(yōu)化的仿真結(jié)果表明，該算法能有效地改善種群的多樣性，較好地實現(xiàn)全局優(yōu)化和局部優(yōu)化的有機結(jié)合，具有更強的多峰函數(shù)優(yōu)化能力。

關(guān)鍵詞：多峰優(yōu)化；粒子群優(yōu)化；免疫網(wǎng)絡(luò)；局部優(yōu)化

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2009， 31（3）: 705-709

入選年份：2014

混合人工蜂群算法

高衛(wèi)峰，劉三陽，姜飛，等

摘要：針對人工蜂群算法收斂速度慢、容易出現(xiàn)“早熟”的缺點，提出了一種混合的人工蜂群算法（Hybrid Artificial Bee Colony，HABC）。在人工蜂群算法的迭代中引入淘汰規(guī)則和新的搜索策略，以提高算法的收斂速度；同時，為了維護群體的多樣性，對種群中的個體采用差分進化。通過對一個調(diào)頻（Frequency-Modulated，F(xiàn)M）合成器參數(shù)優(yōu)化問題測試，表明該算法能夠有效地克服“早熟”現(xiàn)象，提高了全局尋優(yōu)的能力。將其應(yīng)用于線性系統(tǒng)逼近問題，仿真實驗表明該算法是快速有效的。

關(guān)鍵詞：人工蜂群；差分進化；線性系統(tǒng)逼近；參數(shù)優(yōu)化

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2011， 33（5）: 1167-1170

入選年份：2014

迭代容積卡爾曼濾波算法及其應(yīng)用

穆靜，蔡遠利

摘要：將Gauss-Newton迭代和容積卡爾曼濾波（Cubature Kalman Filter，CKF）算法相結(jié)合，建立了一種迭代CKF （Iterated CKF，ICKF）算法。該算法使用容積數(shù)值積分原則直接計算非線性隨機函數(shù)的均值和方差，且在迭代過程中利用最新量測信息并改進迭代過程產(chǎn)生的新息方差和協(xié)方差，可獲得較高的估計精度。針對彈道系數(shù)未知的再入彈道目標狀態(tài)估計問題，仿真實驗結(jié)果顯示，該方法實現(xiàn)簡單，比無跡卡爾曼濾波方法（Unscented Kalman Filter，UKF）及CKF方法效果要好。

關(guān)鍵詞：容積原則；容積卡爾曼濾波；再入彈道目標狀態(tài)估計

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2011， 33（7）: 1454-1457

入選年份：2014

加速收斂的人工蜂群算法

畢曉君，王艷嬌

摘要：針對人工蜂群算法（Artificial Bee ColonyAlgorithm，ABC）存在的收斂速度慢、易陷入局部最優(yōu)的缺點，提出了一種改進算法。首先，設(shè)計新的選擇策略和交叉策略，使群體快速向最優(yōu)解靠近；然后，鑒于控制偵查蜂行為的參數(shù)難于確定，且對算法性能影響較大，提出了基于反向?qū)W習的變異策略代替?zhèn)刹榉湫袨椋瑯舆_到避免陷入局部最優(yōu)的效果。通過對10個標準測試函數(shù)的仿真表明，改進算法幾乎都可以得到各測試 函數(shù)的全局最優(yōu)解，而且收斂速度快、魯棒性好。改進 性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有人工蜂群算法。

關(guān)鍵詞：人工蜂群算法；自由搜索算法；反向?qū)W習；函數(shù)優(yōu)化

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2011， 33（12）: 2755-2761

入選年份：2014

基于慣性參考系的動基座初始對準與定位導(dǎo)航

嚴恭敏，翁浚，白亮，等

摘要：以慣性坐標系作為捷聯(lián)慣導(dǎo)解算參考基準并綜合外測速度輔助信息，可有效隔離載體角運動和線運動干擾的影響，實現(xiàn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)（Strapdown Inertial Navigation System，SINS）動基座初始對準。但現(xiàn)有算法的對準精度受載體位移影響，通過位移補償降低重力矢量在慣性系投影的偏斜誤差，同時給出了基于慣性參考基準的SINS定位方法，提高SINS動基座初始對準精度，并且具備對準過程中進行實時定位導(dǎo)航的能力。車載實測數(shù)據(jù)分析表明，動基座方位對準精度達到0.032°，相對定位精度約為行程的0.15%。

關(guān)鍵詞：捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)；動基座初始對準；慣性參考系；車載試驗

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2011， 33（3）: 618-621入選年份：2014

任意結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的備件滿足率模型及優(yōu)化方法

阮曼智，李慶民，彭英武，等

摘要：裝備備件配置方案是裝備綜合保障領(lǐng)域需要解決的關(guān)鍵問題之一，提高備件滿足率能夠相應(yīng)地提高系統(tǒng)的可用度，從而提高裝備的保障度。針對這一問題，文章從裝備可用度為出發(fā)點，分析了裝備可用度與系統(tǒng)備件滿足率之間的關(guān)系，建立了任意結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的備件滿足率模型。建立的模型通用性較強，適用于任何結(jié)構(gòu)的復(fù)雜系統(tǒng)。綜合權(quán)衡備件滿足率與備件費用之間的關(guān)系，采用邊際效應(yīng)方法對備件配置方案進行優(yōu)化，得到最優(yōu)的備件配置方案。通過對實例運算結(jié)果的分析，證明了所建模型的正確性與合理性。

關(guān)鍵詞：任意結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；備件滿足率；可用度；邊際效應(yīng)

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2011， 33（8）: 1799-1803

入選年份：2014

基于資源有限模型的無標度網(wǎng)絡(luò)動態(tài)抗毀性優(yōu)化

黎放，胡斌，狄鵬

摘要：為有效防止復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)失效，對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的容量分配策略進行研究。構(gòu)建了資源有限的級聯(lián)失效模型，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)總?cè)萘坎蛔儭⑷菰S參數(shù)可變，該模型可用于比較多種容量分配策略的有效性。在此基礎(chǔ)上，提出了4種典型的容量分配策略。針對移去介數(shù)最大節(jié)點的攻擊方式，在無標度網(wǎng)絡(luò)上進行了仿真。仿真結(jié)果表明，負荷偏好容量分配策略是最有效的容量分配策略，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的重要度與節(jié)點介數(shù)大小強相關(guān)，而與節(jié)點的度弱相關(guān)。通過優(yōu)化負荷偏好容量分配策略的偏好指數(shù)，提高了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)抗毀性。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；級聯(lián)失效；容量分配策略；無標度網(wǎng)絡(luò)；介數(shù)

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2012， 34（1）: 175-178

入選年份：2014

基于分治求精的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法

劉瑜，衣曉，何友

摘要：節(jié)點自身定位是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的支撐技術(shù)之一。將分治法運用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自身定位問題中，研究了錨節(jié)點位置關(guān)系對節(jié)點定位的影響，設(shè)計了基于分治求精的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法（Divide and-Conquer and Refinement Method Based Localization Algorithm，DRBLA）。DRBLA采用先分而治之、再整體求精的思想，根據(jù)錨節(jié)點位置關(guān)系對定位的影響，有效篩選錨節(jié)點構(gòu)成組合分別對未知節(jié)點初步定位，隨后加權(quán)求精得出最終定位結(jié)果。DRBLA不需要額外添加硬件，通信量小且容易實現(xiàn)。仿真結(jié)果顯示，相對于傳統(tǒng)基于測距的定位算法，DRBLA具有明顯的優(yōu)越性，尤其是可以利用較少的錨節(jié)點取得較高的定位精度。

關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；節(jié)點自身定位；分治法；加權(quán)求精

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2012， 34（9）: 1906-1913

入選年份：2014

基于主元分析和稀疏表示的SAR圖像目標識別

劉中杰，莊麗葵，曹云峰，等

摘要：現(xiàn)有的合成孔徑雷達圖像目標識別方法通常包括圖像預(yù)處理、特征提取和識別算法3部分。但是，預(yù)處理算法的自適應(yīng)性很難得到保證。提出了一種基于主元分析和稀疏表示的目標識別算法。首先，闡述了稀疏表示和重構(gòu)的基本理論；其次，提出了基于主元分析和稀疏表示的合成孔徑雷達圖像目標識別算法；最后，選取MSTAR數(shù)據(jù)庫中的5類合成孔徑雷達目標圖像進行仿真。結(jié)果表明，在沒有預(yù)處理的情況下，該算法仍能有效地識別目標，與主元分析和三階近鄰的識別算法相比，具有較高的識別率和魯棒性。

關(guān)鍵詞：目標識別；稀疏表示；主元分析；合成孔徑雷達圖像

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2013， 35（2）: 282-286

入選年份：2014

基于貝葉斯壓縮感知的SAR目標識別

張新征，黃培康

摘要：針對合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar，SAR）目標識別問題，提出一種基于貝葉斯壓縮感知（Bayesian Compressive Sensing，BCS）的圖像域SAR目標識別方法。該方法首先對SAR圖像進行分割預(yù)處理，得到目標區(qū)圖像數(shù)據(jù)；然后基于BCS模型，根據(jù)訓(xùn)練樣本構(gòu)造傳感矩陣；求解測試樣本相應(yīng)的稀疏系數(shù)矢量，根據(jù)稀疏系數(shù)矢量中對應(yīng)訓(xùn)練樣本類別元素的L2范數(shù)判定目標類型。采用美國運動和靜止目標獲取與識別（Movingand Stationary Target Acquisition and Recognition，MSTAR）計劃公開發(fā)布的SAR目標數(shù)據(jù)庫進行實驗，結(jié)果表明該方法具有良好的識別效果。

關(guān)鍵詞：合成孔徑雷達；自動目標識別；壓縮感知；稀疏

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2013， 35（1）: 40-44

入選年份：2014

基于多觀測量的艦載慣導(dǎo)傳遞對準精度評估方法

榮文婷，程建華，趙琳

摘要：針對傳遞對準精度評估采用差分GPS作為基準量存在對載體機動特性要求高的問題，以艦載慣導(dǎo)傳遞對準精度評估為研究對象，引入差分GPS速度、位置和艦載主慣導(dǎo)姿態(tài)為參考信息；以捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差方程為基礎(chǔ)，推導(dǎo)了狀態(tài)方程和量測方程；設(shè)計了基于固定點的卡爾曼平滑算法；考慮不同主慣導(dǎo)姿態(tài)誤差條件情況，與傳統(tǒng)的傳遞對準精度評估方法的評估效果進行了比對仿真分析，給出了分析結(jié)論。仿真結(jié)果表明，基于多觀測量的精度評估方法僅通過艦船的搖擺運動，能實現(xiàn)對艦載慣導(dǎo)姿態(tài)誤差的有效估計。

關(guān)鍵詞：捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)；傳遞對準；精度評估；卡爾曼固定點平滑

來源出版物：系統(tǒng)工程與電子技術(shù)， 2013， 35（2）: 381-385

入選年份：2014

基于壓縮感知的連續(xù)場景稀疏陣列SAR三維成像

李烈辰，李道京，張清娟

摘要：基于壓縮感知，該文研究了交軌向三孔徑毫米波合成孔徑雷達側(cè)視3維成像問題。利用交軌方向的三孔徑天線形成的稀疏陣列結(jié)構(gòu)，獲取高程分辨率并實現(xiàn)3維成像。由于交軌方向的采樣數(shù)較少及非均勻采樣，高程分辨率低，傳統(tǒng)的基于傅里葉變換的3維成像技術(shù)獲得的圖像質(zhì)量較差。針對此不足，在交軌向稀疏采樣的條件下，該文采用壓縮感知方法來實現(xiàn)超分辨成像。利用仿真和實際數(shù)據(jù)比較了傳統(tǒng)成像方法和基于壓縮感知的成像方法的性能，并驗證了該文方法的有效性。

關(guān)鍵詞：合成孔徑雷達；3維成像；壓縮感知；毫米波雷達；稀疏陣列

來源出版物：電子與信息學報， 2014， 36（9）: 2166-2172入選年份：2014

航空、航天科學技術(shù)

復(fù)合材料技術(shù)與大型飛機

陳紹杰

摘要：給出了先進復(fù)合材料在大型飛機上應(yīng)用的歷史和現(xiàn)狀，特別是在B787和A380等機種上的近期應(yīng)用。指出了應(yīng)用是從小到大、從少到多、從弱到強，一步一步走過來的。分析了應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)，說明了復(fù)合材料是一個性能優(yōu)異的新材料，這是前提基礎(chǔ)；其次應(yīng)用是各種預(yù)研計劃認真執(zhí)行的結(jié)果；低成本復(fù)合材料技術(shù)是應(yīng)用的重要前提，包括低成本的設(shè)計技術(shù)、制造技術(shù)和材料技術(shù)；30多年來復(fù)合材料技術(shù)的進步是堅實的保障。指出了中國于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域存在的問題和差距，提出了發(fā)展中國大型飛機復(fù)合材料技術(shù)的相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；技術(shù)；大型飛機；應(yīng)用；建議

來源出版物：航空學報， 2008， 29（3）: 605-610

入選年份：2012

基于編譯優(yōu)化和反匯編的程序相似性檢測方法

趙長海，晏海華，金茂忠

摘要：提出了基于編譯優(yōu)化和反匯編的程序相似性檢測方法，能夠檢測出標識符重命名、增加冗余語句、等價的控制結(jié)構(gòu)替換等12種學生常用的抄襲手段。基于該方法，設(shè)計和實現(xiàn)了一個程序相似性檢測系統(tǒng)BuaaSim，采用編譯優(yōu)化和反匯編技術(shù)將源程序轉(zhuǎn)化為匯編指令集合，刪除和替換匯編指令中對程序本質(zhì)特征影響不大的易變元素，使用一個與指令順序無關(guān)的決策函數(shù)計算程序相似度；還給出一個簡單有效的聚類算法，從程序集合中聚類出相似的程序子集。通過與著名的JPlag系統(tǒng)針對兩份典型的抄襲樣本集進行評測對比，表明該文方法的檢測效果具有明顯的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：抄襲；程序相似性；相似性檢測；編譯優(yōu)化

來源出版物：北京航空航天大學學報， 2008， 34（6）: 711-715

入選年份：2013

基于POGO柱三點支撐的飛機大部件調(diào)姿方法

郭志敏，蔣君俠，柯映林

摘要：針對飛機數(shù)字化裝配中大部件調(diào)姿與對接問題，設(shè)計了一種精密三坐標POGO柱，在此基礎(chǔ)之上提出了一種基于三坐標POGO柱三點支撐的姿態(tài)調(diào)整方法。對基于POGO柱的調(diào)姿特性進行了分析，掌握了姿態(tài)可疊加特性和POGO柱受力狀態(tài)的可疊加特性，由此得到了大部件調(diào)姿過程中三坐標POGO柱受力變形的計算方法，并給出POGO柱變形引起大部件姿態(tài)誤差的數(shù)學模型，為控制系統(tǒng)實施調(diào)姿過程誤差補償提供了依據(jù)。仿真分析和實驗研究表明基于3個POGO柱的大部件調(diào)姿方法具有穩(wěn)定、可靠、高效的優(yōu)點，通過簡單的重組可以推廣到四點支撐以便適應(yīng)各類大型部件姿態(tài)調(diào)整的需要。

關(guān)鍵詞：三坐標POGO柱；調(diào)姿；大部件；重構(gòu)；柔性；裝配

來源出版物：航空學報， 2009， 30（7）: 1319-1324

入選年份：2014

超大型復(fù)合材料機體部件應(yīng)用技術(shù)的新進展——飛機制造技術(shù)的新跨越

范玉青，張麗華

摘要：從超大型復(fù)合材料部件在軍/民用飛機上的應(yīng)用進展入手，重點介紹了復(fù)合材料在波音787機體主要結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用，給出了機身復(fù)合材料部件應(yīng)用的特殊性及空客公司對其所持的爭議。分析了波音和空客公司在復(fù)合材料應(yīng)用方面的競爭，分別以波音787和空客A380為例介紹了兩公司相應(yīng)的技術(shù)策略：機體整體復(fù)合材料部件制造技術(shù)和大型復(fù)合材料壁板組裝成機體技術(shù)，以及迫于競爭的壓力，空客公司新的應(yīng)對措施，即采用全復(fù)合材料機身壁板結(jié)構(gòu)，將復(fù)合材料在A350-XWB上的用量提高到52%。最后總結(jié)了復(fù)合材料部件設(shè)計制造的獨特性和復(fù)雜性，并得到對中國研制大型飛機的啟示。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；飛機制造；波音787；空客A350-XWB

來源出版物：航空學報， 2009， 30（3）: 534-543

入選年份：2014

加速度反饋的隱式動態(tài)逆魯棒非線性控制律設(shè)計

陳海兵，張曙光，方振平

摘要：針對常規(guī)顯式非線性動態(tài)逆（NDI）控制魯棒性差的問題，綜合隱式動態(tài)逆和奇異攝動分層設(shè)計，引入狀態(tài)速率（導(dǎo)數(shù)）反饋和操縱面的當前位置信號反饋，設(shè)計了隱式增量形式的動態(tài)逆控制律。控制律中不顯含基于標稱模型的非線性直接狀態(tài)反饋，不需要完整的飛機氣動力模型，降低了控制律對于模型的敏感度。利用過載測量信號，采用幾何的方法，構(gòu)建了角加速度信號，對于其他狀態(tài)速率信號，基于飛機動力學方程，以代數(shù)計算的方法求解得到。控制律結(jié)構(gòu)簡單，當飛機存在外形損傷、舵面失效或傳感器失效時，能夠迅速實現(xiàn)測量信號的隔離、反饋信號的重建和控制的重新分配和控制律重構(gòu)。針對某飛機進行控制律設(shè)計和數(shù)值仿真，結(jié)果表明在存在氣動力攝動的情況下，控制律具有良好的魯棒性。

關(guān)鍵詞：飛行控制；魯棒性；隱式非線性動態(tài)逆；加速度測量；控制重構(gòu)

來源出版物：航空學報， 2009， 30（4）: 597-603

入選年份：2014

綜合模塊化航空電子系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)綜述

褚文奎，張鳳鳴，樊曉光

摘要：作為降低系統(tǒng)生命周期費用（LCC）、控制軟件復(fù)雜性、提高軟件復(fù)用程度的重要手段之一，軟件體系結(jié)構(gòu)已成為航空計算領(lǐng)域的一個主要研究方向。闡述了綜合模塊化航空電子（IMA）的理念，分析了推動IMA產(chǎn)生和發(fā)展的主要因素。總結(jié)了ARINC 653，ASAAC，GOA以及F-22通用綜合處理機（CIP）上的軟件體系結(jié)構(gòu)研究成果，并討論了IMA軟件體系結(jié)構(gòu)需要解決的若干問題及其發(fā)展趨勢。在此基礎(chǔ)上，對中國綜合航電軟件體系結(jié)構(gòu)研究提出了一些見解。

關(guān)鍵詞：綜合模塊化航空電子；軟件體系結(jié)構(gòu)；開放式系統(tǒng)；軟件工程；軍事工程

來源出版物：航空學報， 2009， 30（10）: 1912-1917

入選年份：2014

基于Gauss偽譜法的UCAV對地攻擊武器投放軌跡規(guī)劃

張煜，張萬鵬，陳璟，等

摘要：研究無人作戰(zhàn)飛機（UCAV）在對地攻擊階段的武器投放軌跡規(guī)劃問題。針對傳統(tǒng)方法在處理復(fù)雜的飛行器運動學、動力學約束上存在的困難，提出了一種基于Gauss偽譜法（GPM）的求解策略。首先，為了最大程度地逼近實際飛行環(huán)境，對UCAV的氣動力特性、發(fā)動機推力特性、油耗特性及大氣環(huán)境特性進行了高精度擬合，并充分考慮了飛行器各種飛行性能約束和戰(zhàn)場環(huán)境約束；其次，采用快速求解算法計算制導(dǎo)炸彈的可投放區(qū)（LAR）包絡(luò)，將其作為終端約束來確保攻擊的命中概率；然后利用GPM將軌跡規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化為非線性規(guī)劃問題，在此基礎(chǔ)上采用序列二次規(guī)劃（SQP）算法求得最優(yōu)解。為了提升計算效率及降低初值設(shè)置的難度，設(shè)計了多步迭代優(yōu)化策略。對時間最優(yōu)和燃料最優(yōu)軌跡優(yōu)化問題進行了仿真驗證，結(jié)果表明該方法能夠以較高的精度和速度生成真實可行的最佳武器投放軌跡。

關(guān)鍵詞：軌跡規(guī)劃；最優(yōu)控制；Guass偽譜法；動力學約束；序列二次規(guī)劃；無人作戰(zhàn)飛機；可投放區(qū)

來源出版物：航空學報， 2011， 32（7）: 1240-1251

入選年份：2014

復(fù)合材料螺接性能的影響因素研究

張岐良，曹增強

摘要：利用有限元軟件ANSYS建立了單釘雙剪復(fù)合材料單拉接頭的1/2模型，研究了釘孔配合、螺栓預(yù)緊力和接觸面間摩擦對接頭的強度等性能的影響。設(shè)計了若干實驗，證明有限元模型是有效的，其計算誤差控制在10%以內(nèi)。有限元計算結(jié)果表明：小干涉量的過盈配合能極大地提高接頭的強度，與3%間隙量相比，最優(yōu)干涉量下接頭強度可提高36.5%；適當?shù)穆菟〝Q緊力矩也可提高接頭的強度；接頭中被連接板間的摩擦對接頭強度也是有利的，但在一定接頭尺寸條件下，摩擦力的增大有可能會改變接頭的破壞模式。以上研究成果為復(fù)合材料多釘連接釘載分配均勻化的參數(shù)化分析提供了一個突破口，這也是本文后續(xù)研究的一個內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；螺栓連接；有限元法；干涉配合；預(yù)緊力；失效模式

來源出版物：航空學報， 2012， 33（4）: 755-762

入選年份：2014

飛機射頻隱身表征參量及其影響因素分析

楊紅兵，周建江，汪飛，等

摘要：隨著軍事裝備的不斷發(fā)展，無源探測器（電子支援系統(tǒng)、雷達告警接收機和電子情報接收機）對飛機的探測能力大大提高。為了避免機載雷達設(shè)備輻射的射頻（RF）信號被截獲，要求飛機具有良好的射頻隱身性能。綜合考慮機載雷達探測距離和無源截獲接收機截獲距離之間的關(guān)系以及天線空域掃描方式發(fā)生捷變對飛機射頻隱身性能的影響，指出了用施里海爾（Schleher）截獲因子評價飛機射頻隱身性能的不足，并提出用信號截獲率來表征飛機射頻隱身特性的方法。最后，對影響信號截獲率的因素進行分析與計算，在此基礎(chǔ)上給出飛機實現(xiàn)射頻隱身的途徑與方法。該評價方法綜合了飛機在時域、頻域和空域上的射頻隱身特性，對飛機的射頻隱身設(shè)計具有參考價值。

關(guān)鍵詞：機載雷達；無源探測器；射頻隱身；信號檢測；影響因素

來源出版物：航空學報， 2010， 31（10）: 2040-2045

入選年份：2014

CST氣動外形參數(shù)化方法研究

關(guān)曉輝，李占科，宋筆鋒

摘要：類別形狀函數(shù)變換（CST）方法是通過類別函數(shù)和形狀函數(shù)來表示幾何外形的新型氣動外形參數(shù)化方法。通過考察參數(shù)化過程線性系統(tǒng)的條件數(shù)以及對翼型的表示誤差，研究了Bernstein多項式階數(shù)（BPO）對CST方法單值性和精度的影響，并將CST方法與B樣條法、Hicks-Henne法和參數(shù)化翼型（PARSEC）法的參數(shù)數(shù)量和表示精度進行了對比。使用基于CST參數(shù)化方法的遠場組元（FCE）激波阻力優(yōu)化方法對超聲速機翼進行外形優(yōu)化，優(yōu)化后的機翼其激波阻力降低達61%。研究結(jié)果表明：CST方法具有參數(shù)少，精度高的優(yōu)點；為保證表示精度，同時避免病態(tài)參數(shù)化過程，應(yīng)使用4階以上、10階以下的Bernstein多項式定義形狀函數(shù)。

關(guān)鍵詞：類別形狀函數(shù)變換；線性系統(tǒng)；參數(shù)化；多項式；減阻；外形優(yōu)化

來源出版物：航空學報， 2012， 33（4）: 625-633

入選年份：2014

串件拼修對策下多級維修供應(yīng)的裝備系統(tǒng)可用度評估

阮旻智，李慶民，彭英武，等

摘要：實施串件拼修對策是提高裝備保障效能的有效途徑，能夠在現(xiàn)有保障條件下使裝備可用度達到上限。

針對該問題，在備件多級維修供應(yīng)模式下，根據(jù)串件拼修的特點，并結(jié)合可修復(fù)備件庫存分配建模理論（METRIC），建立了非串件系統(tǒng)、串件系統(tǒng)以及不完全串件系統(tǒng)可用度評估模型。研究了串件對策下裝備保障效能的分析流程和方法。通過實驗設(shè)計，確定初始備件庫存方案，在給定的方案下，對不同串件對策下裝備的可用度進行評估。采用VMETRIC平臺對模型進行驗證，結(jié)果表明，本文模型結(jié)果與VMETRIC仿真結(jié)果具有相當高的吻合度，證明了模型的正確性。

關(guān)鍵詞：裝備保障工程；多級維修供應(yīng)；串件拼修；

METRIC模型；可用度；備件

來源出版物：航空學報， 2012， 33（4）: 658-665

入選年份：2014

滑油系統(tǒng)全流量在線磨粒靜電監(jiān)測技術(shù)研究

陳志雄，左洪福，詹志娟，等

摘要：針對滑油系統(tǒng)非金屬材料難以實現(xiàn)在線監(jiān)測的問題，基于靜電感應(yīng)原理展開全流量磨粒監(jiān)測技術(shù)研究。研究潤滑條件下荷電磨粒的產(chǎn)生機理和全流量磨粒靜電監(jiān)測原理，著重進行了靜電信號特征提取方法研究。為驗證磨粒靜電監(jiān)測技術(shù)的可行性，設(shè)計并搭建了模擬實驗平臺，開展了故障顆粒注入實驗和循環(huán)潤滑條件下銷盤滑動摩擦磨損實驗，使用自制的全流量在線磨粒靜電傳感器對油路中的磨粒進行監(jiān)測。結(jié)果表明：靜電傳感器能夠監(jiān)測到金屬、非金屬等不同材料荷電磨粒；感應(yīng)電壓幅值與磨粒大小具有相關(guān)性；感應(yīng)電壓波形與荷電磨粒特性有關(guān)；靜電傳感器可以在線監(jiān)測滑油回路中非金屬摩擦副的摩擦磨損狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機；滑油系統(tǒng)；全流量；荷電磨粒；靜電；狀態(tài)監(jiān)測

來源出版物：航空學報， 2012， 33（3）: 446-452

入選年份：2014

考慮不完全維修的劣化系統(tǒng)最優(yōu)視情維修策略

葛恩順，李慶民，張光宇，等

摘要：針對實際裝備維修工程中系統(tǒng)不能修如新以及修后工作時間逐漸縮短的情況，基于Gamma過程建立劣化系統(tǒng)的視情維修（CBM）模型，以定期檢測的方式獲知系統(tǒng)狀態(tài)。當系統(tǒng)劣化狀態(tài)超過預(yù)定閾值時采取預(yù)防性維修，維修后系統(tǒng)恢復(fù)至如新與如舊之間的某一隨機狀態(tài)；經(jīng)過若干次預(yù)防性維修后，當劣化狀態(tài)再次超過維修閾值時則進行預(yù)防性更換；在對系統(tǒng)進行預(yù)防性維修或更換之前若發(fā)生劣化故障，則進行故障后更換；通過對檢測周期和更換策略聯(lián)合優(yōu)化，使得系統(tǒng)長期運行費用率最低。最后通過算例說明CBM模型的可行性，并利用Monte Carlo算法仿真驗證模型的正確性。

關(guān)鍵詞：維修；Gamma過程；劣化系統(tǒng)；更換策略；長期運行費用率；優(yōu)化

來源出版物：航空學報， 2013， 34（2）: 316-324

入選年份：2014

基于單個長基線干涉儀的運動單站直接定位

張敏，郭福成，周一宇

摘要：針對以往單站無源定位系統(tǒng)中采用的多通道干涉儀或陣列測向系統(tǒng)復(fù)雜、易受通道間幅相不一致性影響等缺點，提出了一種基于信號子空間分解的運動單站單個長基線干涉儀（LBI）直接定位（DPD）方法。該方法采用量子粒子群優(yōu)化（QPSO）方法獲得定位初值，再利用Newton迭代方法得到精估計值。仿真結(jié)果表明：增加觀測器的機動性，可對輻射源實現(xiàn)快速無模糊的定位；定位性能在較高信噪比（SNR）下可接近定位誤差的克拉美-羅下限（CRLB），在低信噪比下優(yōu)于多通道干涉儀僅測角（BO）和長基線相位差變化率定位方法。

關(guān)鍵詞：無源定位；干涉儀；直接定位；子空間分解；粒子群優(yōu)化；迭代方法

來源出版物：航空學報， 2013， 34（2）: 378-386

入選年份：2014

基于立體視覺的航天器相對位姿測量方法與仿真研究

徐文福，梁斌，李成，等

摘要：空間目標的相對位姿測量，是進行交會對接、繞飛監(jiān)測、編隊飛行等的前提。提出了基于立體視覺的方法，包括圖像濾波、分割、連通區(qū)域標記、3D重建、相對位姿計算等步驟。并建立了仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于VC環(huán)境，將追蹤星、日標星的3D幾何模型、姿態(tài)動力學模型、相對軌道動力學模型、控制器/執(zhí)行機構(gòu)的數(shù)學模型，以及立體相機的成像與采集模型集成一體，可進行全閉環(huán)的仿真。仿真結(jié)果驗證了算法的有效性。

關(guān)鍵詞：立體視覺；交會對接；相對測量；航天器；制導(dǎo)導(dǎo)航與控制

來源出版物：宇航學報， 2009， 30（4）: 1421-1428

入選年份：2014

多片后緣小翼對直升機旋翼槳葉動態(tài)失速及槳轂振動載荷的控制

王榮，夏品奇

摘要：減緩直升機后行槳葉動態(tài)失速發(fā)生、降低直升機槳轂振動載荷是提高直升機飛行速度、改進直升機飛行性能的重要途徑。本文研究了直升機在高速高載情況下利用多片受控的槳葉后緣小翼對直升機的后行槳葉動態(tài)失速和槳轂振動載荷同時進行控制的有效方法。建立了彈性槳葉和后緣剛性小翼的結(jié)構(gòu)動力學模型。槳葉剖面氣動載荷采用Leish-man-Beddoes二維非定常動態(tài)失速模型計算，后緣小翼剖面氣動載荷采用Hariharan-Leishman二維亞聲速非定常氣動模型計算。采用伽遼金和數(shù)值積分相結(jié)合的方法求解旋翼系統(tǒng)的氣彈響應(yīng)。建立了有效的多片后緣小翼控制策略和控制方法，分析了3片后緣小翼的運動規(guī)律及對后行槳葉動態(tài)失速和槳轂振動載荷的控制效果，結(jié)果表明利用多片小翼的運動是控制槳葉動態(tài)失速和槳轂振動載荷的有效方法。

關(guān)鍵詞：直升機旋翼；動態(tài)失速；槳轂振動；多后緣小翼；控制

來源出版物：航空學報， 2013， 34（5）: 1083-1091

入選年份：2014

平動點軌道的動力學與控制研究綜述

徐明

摘要：平動點軌道在深空探測領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，引起了國內(nèi)外航天界的密切關(guān)注。詳細介紹了平動點軌道的發(fā)展歷史，并深入剖析平動點附近的相空間結(jié)構(gòu)和同異宿連接的力學機制；論述Halo軌道轉(zhuǎn)移方式的實現(xiàn)、軌道維持策略及平動點軌道的姿態(tài)描述，然后討論了實現(xiàn)深空組網(wǎng)的平動點星座建立。平動點具有十分豐富的內(nèi)容，在軌道動力學其他領(lǐng)域亦有擴展，細致分析了平動點理論在地月轉(zhuǎn)移、太陽帆軌平動點以及近地編隊飛行等方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：平動點；Halo軌道；同異宿連接；編隊飛行；地月轉(zhuǎn)移；人工平動點

來源出版物：宇航學報， 2009， 30（4）: 1299-1313

入選年份：2014

基于不確定性的高超聲速飛行器動態(tài)面自適應(yīng)反演控制系統(tǒng)設(shè)計

陳潔，周紹磊，宋召青

摘要：針對飛行器非線性動力學系統(tǒng)具有不確定項情況，研究了高超聲速飛行器的飛行控制系統(tǒng)設(shè)計問題。由于動力學系統(tǒng)中存在線性參數(shù)不確定項和由于高速高熱造成的未建模動態(tài)時，論文將研究對象擴展為控制矩陣中含有線性參數(shù)不確定系統(tǒng)，同時放寬了現(xiàn)有文獻中許多苛刻的條件，如匹配條件、增長條件等，用自適應(yīng)調(diào)節(jié)函數(shù)補償系統(tǒng)不確定性帶來的影響，設(shè)計魯棒項函數(shù)解決了逼近誤差的影響問題，通過引入投影算子避免了可能出現(xiàn)的控制器奇異問題。在自適應(yīng)反演設(shè)計時，采用動態(tài)面設(shè)計方法，引入一階濾波器，得到虛擬控制量的微分，消除傳統(tǒng)反演設(shè)計中的“項數(shù)膨脹”的問題，用Lyapunov穩(wěn)定性定理保證誤差一致有界。仿真實驗驗證了該算法的有效性。

關(guān)鍵詞：高超聲速飛行器；不確定性；動態(tài)面；自適應(yīng)反演

來源出版物：宇航學報， 2010， 31（11）: 2550-2556

入選年份：2014

月球著陸器軟著陸機構(gòu)著陸穩(wěn)定性仿真分析

朱汪，楊建中

摘要：介紹了軟著陸機構(gòu)仿真模型，提出了著陸穩(wěn)定性判據(jù)和穩(wěn)定性邊界的離散化搜尋策略，并以實際算例給出了由著陸器著陸瞬時的豎直速度、水平速度、偏航角和月面傾角等主要影響因素確定的著陸穩(wěn)定性邊界。分析結(jié)果表明：對稱著陸比非對稱著陸更穩(wěn)定；橫向速度較大時支柱聯(lián)接點容易發(fā)生強度破壞；當著陸面存在坡度時，橫向速度沿下坡方向相對于沿上坡方向而言，著陸器更容易翻倒。

關(guān)鍵詞：著陸穩(wěn)定性；著陸沖擊；軟著陸機構(gòu)；月球著陸器

來源出版物：宇航學報， 2009， 30（5）: 1792-1796

入選年份：2014

基于單軸旋轉(zhuǎn)的光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差特性與實驗分析

孫楓，孫偉

摘要：針對慣性器件偏差是影響慣導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)航精度的主要因素，同時考慮到多種誤差源對調(diào)制型捷聯(lián)系統(tǒng)的影響，提出了一種利用慣性測量單元（IMU）四位置轉(zhuǎn)停的誤差調(diào)制方法。分析了調(diào)制型捷聯(lián)系統(tǒng)的誤差特性并建立了四位置轉(zhuǎn)位方案模型。利用實驗室自行研制的光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)分別進行IMU靜止和四位置轉(zhuǎn)位運動下的長時間導(dǎo)航實驗，實驗結(jié)果表明了該方法的有效性。

關(guān)鍵詞：捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)；單軸旋轉(zhuǎn)；誤差特性；光纖陀螺；定位誤差

來源出版物：宇航學報， 2010， 31（4）: 1070-1077

入選年份：2014

基于天文角度觀測的機載慣性/天文組合濾波算法研究

熊智，劉建業(yè)，郁豐，等

摘要：針對采用天文/慣性位置組合時對導(dǎo)航選星有特殊要求，提出了基于天文角度觀測信息的機載慣性/天文組合濾波方案及算法。對基于天文角度觀測的INS/CNS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的原理進行了充分闡述，分析并建立了基于單星或多星觀測條件下的組合導(dǎo)航系統(tǒng)線性化量測方程，并針對角度觀測時高度通道不可觀的特點，增加了氣壓高度輸出為系統(tǒng)的觀測量，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了組合濾波器算法。最后進行了組合導(dǎo)航系統(tǒng)仿真，并通過協(xié)方差分析的方法對比分析了單星和雙星觀測條件下的濾波性能。仿真結(jié)果表明，即使是在單星觀測條件下，組合導(dǎo)航系統(tǒng)也能獲得較好的定位精度；若觀測星數(shù)增多，則可以大大提高系統(tǒng)性能，表明該組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計方案是成功可行的。

關(guān)鍵詞：天文導(dǎo)航系統(tǒng)；慣性導(dǎo)航系統(tǒng)；組合導(dǎo)航；卡爾曼濾波；角度觀測

來源出版物：宇航學報， 2010， 31（2）: 397-403

入選年份：2014

基于Gauss偽譜法的臨近空間飛行器上升段軌跡優(yōu)化

宗群，田栢苓，竇立謙

摘要：綜合考慮密度變化、聲速變化、發(fā)動機推力變化及地球引力等因素對飛行軌跡的影響，研究了與實際飛行環(huán)境更加相符的臨近空間飛行器燃料最優(yōu)爬升軌跡。針對該問題在氣動數(shù)據(jù)處理和優(yōu)化求解上存在的困難，提出一種基于Gauss偽譜法（Gauss Pseudospectral Method，GPM）的求解策略。首先，依據(jù)氣動數(shù)據(jù)特點，設(shè)計擬合模型對氣動參數(shù)進行高精度擬合；其次，為避免間接法和傳統(tǒng)直接法的缺點，將Gauss偽譜法和序貫二次規(guī)劃（Sequential Quadratic Programming，SQP）相結(jié)合，對存在邊值及加速度約束的軌跡優(yōu)化問題進行求解，獲得最優(yōu)飛行軌跡。仿真結(jié)果表明，在更為真實的飛行環(huán)境下，利用GPM和SQP相結(jié)合的方法可在5.83 s獲得一條精度為10-4～10-6左右的飛行軌跡。

關(guān)鍵詞：臨近空間飛行器；上升段軌跡優(yōu)化；氣動數(shù)據(jù)；Gauss偽譜法；序貫二次規(guī)劃

來源出版物：宇航學報， 2010， 31（7）: 1775-1781

入選年份：2014

基于高斯-偽譜法的月球定點著陸軌道快速

優(yōu)化設(shè)計

彭祺擘，李海陽，沈紅新

摘要：利用高斯偽譜法（Gauss Pseudospectral Method，GPM），對登月飛行器定點軟著陸軌道快速優(yōu)化問題做出了研究。將控制變量和終端時間一同作為優(yōu)化變量，同時離散控制變量與狀態(tài)變量，對最優(yōu)控制問題進行求

解。并針對GPM的特點，設(shè)計了從求取初值到高精度參數(shù)的軟著陸軌道優(yōu)化策略。利用此方法求取了月面著陸可達區(qū)域，在此基礎(chǔ)上對定著陸點最優(yōu)軌道進行了設(shè)計。仿真結(jié)果表明此方法具有較強的魯棒性和快速收斂性。

關(guān)鍵詞：高斯偽譜法；月球定點著陸；快速優(yōu)化；登月飛行器

來源出版物：宇航學報， 2010， 31（4）: 1012-1016

入選年份：2014

基于壓縮感知的高分辨DOA估計

賀亞鵬，李洪濤，王克讓，等

摘要：研究基于壓縮感知的多目標DOA估計問題。利用空間目標空域的稀疏性，提出一種新的DOA壓縮感知模型，其感知矩陣滿足約束等容（RIP）條件。提出一種基于奇異值分解的多測量矢量欠定系統(tǒng)正則化聚焦求解（SVD-RMFOCUSS）算法。該算法在一定程度上克服了壓縮感知重構(gòu)算法無法用于低信噪比情況缺陷，且具有較低的運算復(fù)雜度。計算機仿真表明該算法性能優(yōu)于傳統(tǒng)DOA估計算法，能夠?qū)θ我庀嚓P(guān)性的信號進行有效DOA估計，具有更高的角度分辨力及估計精度。

關(guān)鍵詞：壓縮感知；超分辨；波達方向；奇異值分解；多測量矢量欠定系統(tǒng)正則化聚焦求解算法

來源出版物：宇航學報， 2011， 32（6）: 1344-1349

入選年份：2014

精密離心機誤差對石英加速度計誤差標定精度分析

王世明，任順清

摘要：分析了離心機各個誤差源，用齊次變換法精確地計算了產(chǎn)生的向心加速度，給出了向心加速度、重力加速度和哥氏加速度在加速度計坐標系下的分量，推導(dǎo)了被試加速度計輸入加速度的精確表達式。在給出石英擺式加速度計在精密離心機上標定時的誤差模型的基礎(chǔ)上，著重討論了誤差模型系數(shù)的計算值與離心機誤差之間的關(guān)系。根據(jù)仿真結(jié)果找出了某些離心機誤差對加速度計誤差系數(shù)標定的影響關(guān)系，為按照加速度計的標定精度來確定離心機的精度打下了理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：精密離心機；加速度計標定；齊次變換；測試方法

來源出版物：宇航學報， 2012， 33（4）: 520-526

入選年份：2014

Ti6Al4V合金微弧氧化陶瓷膜的組織結(jié)構(gòu)研究

蒙曉涓，李衛(wèi)京，崔世海，等

摘要：采用微弧氧化技術(shù)在鈦合金表面成功制備出膜厚約100 μm的致密陶瓷膜以提高鈦合金的耐磨性。SEM結(jié)果表明，陶瓷膜完整連續(xù)，與基體呈犬牙狀牢固結(jié)合。XRD衍射結(jié)果表明：陶瓷膜主要由金紅石型二氧化鈦和Al2TiO5晶體相組成。顯微硬度結(jié)果表明鈦合金微弧氧化陶瓷膜的顯微硬度為862 HV而基體合金硬度僅為412 HV，陶瓷膜的硬度遠遠高于基體合金的顯微硬度。摩擦磨損試驗表明，鍍膜的鈦合金磨損量遠小于不鍍膜鈦合金的磨損量，陶瓷膜能提高基體的摩擦磨損性能。

關(guān)鍵詞：鈦合金；微弧氧化；陶瓷膜；耐磨性

來源出版物：航空材料學報， 2009， 29（2）: 39-42

入選年份：2014

KH550修飾碳納米管增韌環(huán)氧樹脂的研究

熊磊，馬宏毅，王汝敏，等

摘要：利用偶聯(lián)劑KH550對多壁碳納米管（MWCNTs）進行化學修飾，并制備了MWCNTs/環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料。研究了不同含量的MWCNTs對納米復(fù)合材料力學性能的影響。研究結(jié)果表明，MWCNTs表面成功接枝上了一定量的KH550，將其加入環(huán)氧樹脂基體可大幅提高復(fù)合材料的力學性能。當添加量達到0.5%時，復(fù)合材料的力學性能最好，沖擊韌度和彎曲強度較純環(huán)氧樹脂分別提高了85.3%和21.6%。掃描電鏡結(jié)果顯示，復(fù)合材料由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂。

關(guān)鍵詞：碳納米管；KH550；環(huán)氧樹脂；復(fù)合材料；力學性能

來源出版物：航空材料學報， 2009， 29（4）: 63-66

入選年份：2014

直接時效處理對熱連軋GH4169合金蠕變行為的影響

田素貴，趙忠剛，陳禮清，等

摘要：通過對熱連軋GH4169合金進行直接時效處理、蠕變性能測試和組織形貌觀察，研究了直接時效對熱連

軋合金蠕變行為的影響。結(jié)果表明：直接時效可明顯提高熱連軋GH4169合金的蠕變抗力，在660 /700 MPa

℃條件下，使合金的蠕變壽命由60 h提高到126 h，在試驗的溫度和應(yīng)力范圍內(nèi)，測定出該合金在蠕變期間的激活能和應(yīng)力指數(shù)分別為Qa=559.2 kJ/mol和n=17.6。合金在熱連軋期間的變形特征是孿晶和位錯在孿晶內(nèi)的雙取向滑移，且有較小的晶粒尺寸；經(jīng)直接時效后，合金中彌散析出的細小γ"相是有效提高合金蠕變壽命的主要原因。在蠕變期間，合金的變形特征是孿晶及位錯在基體中滑移；蠕變后期，在與應(yīng)力軸垂直的晶界處首先出現(xiàn)微裂紋，隨蠕變進行，微裂紋沿晶界擴展并發(fā)生沿晶斷裂。

關(guān)鍵詞：熱連軋GH4169合金；直接時效處理；蠕變；變形機制

來源出版物：航空材料學報， 2010， 30（5）: 14-18

入選年份：2014

新型碳基復(fù)合吸波材料的制備及性能研究

王雯，王成國，郭宇，等

摘要：在聚丙烯腈（PAN）聚合液中分別加入Fe，nano-Fe 和FeC2O4.2H2O，經(jīng)熱處理后制備了三種新型的電磁損耗型碳基復(fù)合吸波材料。通過X射線衍射儀（XRD）對復(fù)合材料分別進行物相分析，三種復(fù)合材料中，F(xiàn)e元素主要以Fe3O4的形式存在。根據(jù)所測得的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率比較分析了三種碳基復(fù)合材料和純碳材料的吸波性能，結(jié)果表明加入Fe和nano-Fe制備的碳基復(fù)合材料有效改善了純碳材料的輸入波阻抗匹配程度，提高了微波吸收性能。結(jié)果表明，加入Fe和nano-Fe制備的碳基復(fù)合材料，涂層厚度分別為1.9和2.2 mm時，在12.7～18 GHz頻段內(nèi)，反射損失值都小于-10 dB，有效吸收帶寬為5.3 GHz。涂層厚度均增至2.5 mm，最小反射損失值分別達到-46和-29.8 dB，有效改善了純碳基體輸入波阻抗匹配程度，提高了微波吸收性能。

關(guān)鍵詞：四氧化三鐵；碳基復(fù)合材料；介電常數(shù)；磁導(dǎo)率；微波吸收

來源出版物：航空材料學報， 2012， 32（1）: 63-67

入選年份：2014

中性鹽霧預(yù)腐蝕對AF1410高強鋼疲勞壽命的影響

郝雪龍，劉建華，李松梅，等

摘要：采用失重法和XRD法研究了AF1410鋼在中性鹽

霧環(huán)境中的耐蝕性能，并對中性鹽霧預(yù)腐蝕不同時間后的試樣進行疲勞性能測試，研究了不同預(yù)腐蝕時間對材料疲勞壽命的影響。結(jié)果表明：AF1410鋼發(fā)生了嚴重的全面腐蝕，腐蝕產(chǎn)物主要由FeO（OH）和Fe3O4組成，并得到其腐蝕失重曲線；疲勞斷口形貌分析表明，隨預(yù)腐蝕時間的延長，腐蝕損傷程度增加，在疲勞加載過程中易形成較多的疲勞裂紋擴展源而導(dǎo)致疲勞斷裂失效；最終獲得中性鹽霧預(yù)腐蝕AF1410鋼結(jié)構(gòu)疲勞壽命特性以及預(yù)腐蝕對疲勞壽命的影響系數(shù)C（t）曲線。

關(guān)鍵詞：中性鹽霧；預(yù)腐蝕；疲勞壽命；C（t）曲線

來源出版物：航空材料學報， 2010， 30（1）: 67-71

入選年份：2014

耳鼻咽喉科學

嗓音障礙指數(shù)量表中文版信度和效度評價

徐文，李紅艷，胡蓉，等

摘要：目的：探討自行翻譯的中文版嗓音障礙指數(shù)（Voice Handicap Index，VHI）量表信度和效度特征。方法：采用健康相關(guān)生活質(zhì)量評價跨文化翻譯法對VHI量表進行系統(tǒng)翻譯。546例嗓音障礙患者及80例健康對照者共626例完成了中文版量表評估，其中30例患者及20例健康對照者還同時應(yīng)用香港中文版量表進行評估。結(jié)果：VHI量表中文版總量表和3個分量表內(nèi)部的一致性為0.8657～0.9517；重測信度為r=0.992（P＜0.001）；總量表、分量表及3個分量表各自內(nèi)部的r值為0.643～0.904（P＜0.01）；與香港中文版比較，兩者之間差異無統(tǒng)計學意義（Z=0.397，P=0.691），并且有很強的相關(guān)性（r=0.995，P＜0.001）；因素分析特征根大于1的公因子6個，累計貢獻率77.24%，各條目負荷大于0.4；不同嗓音疾病患者總量表及功能、生理、情感3個分量表評分均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（Z值分別為17.69、14.14、17.68和15.50，P值均為0.000）。結(jié)論：VHI量表中文版有很好的信度和效度，可以作為發(fā)音障礙自我評估工具應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：語音障礙；問卷調(diào)查；可重復(fù)性，結(jié)果

來源出版物：中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志， 2008， 43（9）: 670-675

入選年份：2013

編輯：張寧寧

LIGO—The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory

Abramovici, A; Althouse, WE; Drever, RWP; et al.

Abstract:The goal of the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) Project is to detect and study astrophysical gravitational waves and use data from them for research in physics and astronomy. LIGO will support studies concerning the nature and nonlinear dynamics of gravity, the structures of black holes, and the equation of state of nuclear matter. It will also measure the masses, birth rates, collisions, and distributions of black holes and neutron stars in the universe and probe the cores of supernovae and the very early universe. The technology for LIGO has been developed during the past 20 years. Construction will begin in 1992, and under the present schedule, LIGO’s gravitational-wave searches will begin in 1998.