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关键词： 流线型   优化   结构   减阻  

摘要： 阐述流线型结构的发展及应用，在流线型结构的基础上对产品表面进行优化处理可以达到更好的减阻效果，介绍多种表面结构形状，并阐述其减阻机理。针对应用于水中或其他潮湿环境中的流线型机械结构总结防潮防腐蚀材料。应用降低水阻或风阻结构的机械产品可以实现最大化的减阻效果和防腐蚀能力。最后，提出用Fluent进行流体仿真设计流线结构，根据模拟结果进行有针对性的优化，不但可以提高设计效率，还能节省设计成本。

摘要： 第一部分阅读（共两节，满分50分）第一节（共15小题；每小题2.5分，满分37.5分）阅读下列短文，从每题所给的A、B、C、D四个选项中选出最佳选项。APeru is a country on the Pacific coast of South America with three main areas:narrow, dry,flat land running along the coast, the Andes Mountains, and the Amazon rainforest.

关键词： 网络化多智能体系统   网络诱导延迟   双层博弈   拒绝服务攻击  

摘要： 随着物联网和人工智能行业的蓬勃发展,多智能体技术备受关注。尤其是对网络化多智能体系统(Networked Multiagent Systems,NMASs)中多智能体一致稳定性的研究,一度成为当下各研究领域的热潮。利用NMASs对相对复杂的系统建模,具有单一系统无法替代的成本功耗低、便捷灵活的优势。然而,由于网络本身所具有脆弱性,也引发了一系列会恶化系统稳定性的网络问题。其中,最为严重的便是网络诱导延迟和网络攻击等问题的存在。因此,针对上述问题对NMASs的一致性和稳定性进行了研究。主要创新性成果如下: 1)基于扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO)和任意区域量化器,研究了正反馈信道中同时存在网络诱导随机时滞的非线性NMASs的预测云控制问题。网络诱导随机时延是预测控制器要解决的一个关键问题。首先,通过任意区域量化器来减小数据包的大小,从而降低云控制系统的通信压力。然后,利用ESO对非线性NMASs中每个智能体的状态和不确定部分进行估计,并生产生多步预测数据包序。引入输入到状态稳定性(Input to State Stability,ISS)论证所采用ESO方案的有效性。然后,通过“缩放”策略,给出了NMASs达成稳定性和一致性的充分条件。最后,由仿真验证了该方案的有效性和可行性。 2)研究了一类遭受M个拒绝服务(Denial of Service,Do S)攻击的NMASs的最优控制问题。对攻击者与攻击者间和攻击者与智能体间设计了一个双层博弈方案。具体来讲,通过一个基于Pareto最优前沿选择方案的合作博弈对网络层中M个Do S攻击者的交互进行建模。然后,通过引入的Pareto最优前沿选择方案得到被M个Do S攻击者都期望一致的最优功率分配。接着,通过Stackelberg博弈方案分析Do S攻击者和智能体之间的交互。此外,通过Riccati递归方程得到最优控制器的控制增益。并给出了NMASs实现均方意义上的稳定性和一致性的充分条件。最后,通过仿真验证了该方案的有效性和可行性。 图21幅;表3个;参75篇。

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关键词： 高超声速飞行器   气动光学效应   红外探测   红外偏振   目标获取性能  

摘要： 高超声速飞行器红外制导是当前航空航天技术领域的一个重要研究方向。高超声速飞行环境带来的气动光学效应(包括热效应、热辐射效应和传输效应)会对红外成像探测构成诸多不利影响。对防空反导而言,相对于亚声速和超声速飞行,高超声速飞行目标因气动热效应而呈现出不同的红外特性(包括偏振特性),其探索和应用研究对探测拦截至关重要。对高超声速探测而言,高温激波层既是吸收介质,也是辐射源,对成像探测构成显著影响,严重时形成“热障”。结合高超声速目标和高温激波层的物理特性,如何准确评估高超声速飞行条件下红外成像探测系统的性能,同样需要理论与方法支撑。 本文分别以高速目标、传输介质以及红外成像系统为研究对象,基于红外辐射理论,气体辐射理论,红外偏振理论,红外成像系统建模与评估理论等,围绕以下三个关键问题展开研究:(1)高超声速目标红外偏振变化规律及红外偏振可探测性;(2)激波层热辐射的光谱特征及抑制方法;(3)高超声速飞行条件下红外成像系统目标获取性能评估方法。 本文的主要工作和创新点如下: (1)针对高超声速目标的红外偏振探测问题,研究了温度对目标红外偏振特性的影响规律,在物体自发辐射模型中引入了温度变量,建立了高温目标红外偏振辐射计算模型。数值仿真与实验测量结果均表明,随着温度的升高,目标红外偏振度趋于稳定非零值,发现并给出了红外偏振存在温升极限即偏振上界的结论。根据构建的红外偏振模型,提出了一种基于偏振上界测量的材质测定新方法。该方法通过加热待测物体提高自发辐射分量,解决了红外偏振测量易受环境辐射干扰且常温下因“退偏”现象导致测量困难的问题。 (2)针对高温激波层辐射对红外成像探测的干扰问题,建立了激波层光谱辐射计算模型,分析了高超声速飞行器激波层的光谱特性,提出了一种基于激波层光谱特征的气动热辐射抑制方法。首先,针对激波层内流场分布不均匀的问题,利用切线平板法对激波层流场进行近似处理,给出了层次化光谱辐射传输方程,结合高温气体辐射理论,构建了激波层光谱辐射模型。通过数值仿真实验验证了激波层热辐射特有的“红移”现象,据此提出了适合于高超声速中波红外成像制导的光谱滤波谱段4.2-4.6μm的建议。最后,进行了高温激波热辐射抑制实验,实验结果与理论预期一致,验证了抑制方法的有效性。 (3)针对高超声速飞行条件下红外成像系统建模与性能评估问题,提出了一种新的基于TOD(Triangle Orientation Discrimination)法的红外成像系统目标获取性能评估模型。现有红外成像系统建模与评估方法未考虑气动光学效应,不适用于高超声速飞行器。首先,构建了考虑受气动光学效应和大气效应影响的场景辐射计算模型,用于计算高超声速飞行条件下目标和气动热辐射背景的视在对比度。然后,提出了一种综合考虑人眼对比度阈值函数和信噪比的TOD理论模型用于表征实验室条件下红外成像系统性能。对比实验结果表明,本文构建的TOD理论模型较现有理论模型的准确度更高。然后,以构建的视在热对比度模型和TOD理论模型为基础,建立了真实外场环境下目标获取性能评估模型。通过与约翰逊准则对比验证了本文所提评估模型的有效性。最后,利用该评估模型仿真分析了高超声速飞行环境对红外成像系统目标获取性能的影响。 本论文研究依托中科院光电信息处理重点实验室,在国家重点基础研究计划项目支持下完成。