体系作战下巡航导弹的动态隐身

通过体系作战下的系统作战仿真平台, 利用强化学习方法实时调整巡航导弹航迹, 实现面对敌方传感器的动态隐身。以巡航导弹突防美军“海军综合防空火控”系统为典型作战场景, 基于体系作战仿真平台设计了一种引入动态预警威胁和拦截脱靶量的奖励函数, 使用深度确定性策略梯度算法训练巡航导弹突防模型, 模型训练完成后巡航导弹通过感知预警机和拦截导弹的状态, 改变其机动轨迹以降低探测概率和提高拦截脱靶量, 达到动态隐身的效果, 进而提升其战场生存能力和突防能力。     

巡航导弹对地空导弹的突防概率仿真研究

提出了巡航导弹对地空导弹突防能力研究的必要性，建立了巡航导弹与地空导弹的攻防对抗模型，在典型作战条件下对巡航导弹的突防概率进行了大量的统计仿真，结果表明，建立的攻防对抗模型是准确有效的。另外，对仿真结果进行了深入地分析研究，得出了提高巡航导弹突防能力的多种有效措施，为巡航导弹的设计定型和作战使用提供了强有力的科学理论依据。     

基于布谷鸟搜索算法的机动化箔条幕布放方法研究

雷达导引头采用动目标显示、边搜索边跟踪等抗干扰技术,导致传统质心、冲淡、幕墙式箔条干扰方法干扰效能降低。对此,提出一种机动化箔条幕布放方法,通过无人机和舰船协同布放箔条弹,使幕墙能量质心随时间不断移动,保证舰船在有效时间内成功逃离雷达波束。首先,基于机动化箔条幕干扰机理,构建箔条幕布放模型,具体包括雷达导引头运动模型、舰船运动模型、箔条幕形态模型和箔条幕运动模型。随后,根据机动化箔条幕模型求解特点,确定采用布谷鸟搜索算法求取布放方案;据此提出总体求解思路,并构建布放效能条件(目标函数与约束条件);采用Logistic混沌机制改进布谷鸟搜索算法,建立补弹策略。最终,通过仿真案例对机动化箔条幕布放模型的有效性进行分析验证。结果表明,与常规箔条幕布放方法相比,机动化箔条幕布放方法能够有效减小舰船逃逸时间,降低箔条弹消耗量,同时具备较强的应对不同风速风向的能力。     

编队箔条弹与舰空导弹武器火力兼容模型

编队箔条弹干扰与舰空导弹协同防空作战中的火力兼容控制属于编队软硬武器火力兼容控制的一种基本情况。通过建立编队坐标系中箔条云假目标位置变化动态模型和舰空导弹起控点参数模型,从箔条云对雷达电磁波散射的角度出发,提出了基于箔条云对电磁波衰减特性的箔条弹与舰空导弹火力兼容判别模型,通过协同控制编队中舰空导弹的发射时间,避免了箔条弹对导弹的干扰,解决了二者之间的火力冲突。研究成果有助于提高编队防空作战能力,并为编队其它软硬武器火力兼容研究提供借鉴。

Abstract：

The firepower compatibility of fleet chaff jamming and ship-to-air missile cooperative air defense is one of the basic forms of fleet hard and soft weapon firepower compatibility.The model of chaff cloud decoy target moving and the guidance starting point position model of ship-to-air missile were established.Based on the characteristic of electromagnetic scattering from chaff cloud and the attenuation of chaff cloud to electromagnetic waves,the firepower compatibility model of fleet chaff jamming and ship-to-air missile was given.By controlling the time of missile launched,the jamming from chaff clouds could be avoided,and the conflicts between chaff jamming shell and missile were solved.The model can be used for reference researches in this area.     

战斧巡航导弹对高炮防御区突防效能分析

本文用模拟仿真方法建立了战斧巡航导弹对高炮防御区域突防效能数学模型,进行了计算分析,研究分析了战斧巡航导弹各飞行参数对突防效能的影响。     

群机协同空战中的多目标攻击决策模型研究

分析了群机协同空战中，多编队、多机分步协同作战的特点，提出分层递阶的协同多目标攻击决策模型，将问题分解为战役层兵力指派和战术层多目标分配决策，并分别设计了战役层和战术层的决策模型。建立了通用空战态势评估和能力评估模型，通过对战役层和战术层作战单元的抽象和评估模型参数的设置，可将该模型应用于两个不同层次。最后给出了仿真算例，验证了该模型的可用性和有效性。     

反舰宽带相参雷达的一种抗箔条干扰方法

以反舰制导雷达为背景,研究了宽带线性调频脉冲多普勒雷达的抗箔条干扰方法。首先建立了弹载宽带线性调频相参脉冲雷达的回波模型,推导了距离-多普勒二维像的形成过程;然后分析了宽带相参雷达舰船目标回波与箔条回波的区别,提出了回波距离-多普勒二维像扩展因子和能量均匀度两个特征指标对舰船和箔条进行区分;结合实际应用环境和箔条干扰的特点,设计了抗箔条干扰算法的判决准则,给出了抗箔条干扰算法的实现流程图;最后对实测数据的处理结果证明了抗箔条干扰方法的有效性。     

战斗机使用空射诱饵弹协同规避策略

以战斗机携带空射诱饵弹被空空导弹攻击为背景,对战斗机使用空射诱饵弹协同规避导弹攻击进行研究。建立了战斗机、空射诱饵弹及相对运动模型;分析研究了协同规避导弹攻击原理,建立了协同规避关键技术模型。在分阶段构建协同规避决策指标函数的基础上,建立了协同规避导弹攻击模型,提出了一种基于粒子群算法的战斗机使用空射诱饵弹协同规避方法。最后进行仿真验证,结果表明该方法能有效利用空射诱饵弹对目标进行欺骗,提高我方战斗机在被导弹攻击过程中的生存力。     

激光制导炸弹无偏置上仰投放战术机动规划

无偏置上仰投弹是一种典型的激光制导炸弹投放战术,作战飞机战术机动规划的目的是在遵循战术要求的前提下寻找出最优飞行航路以及装备操作关键点、时机和参数。根据无偏置上仰投弹战术描述,建立了基于机动组合的战术模型。综合考虑战机机动性能和激光制导弹使用限制等约束条件,以地面目标毁伤程度最大化和战机受威胁程度最小化为目标,建立了战术机动多目标优化模型。采用基于分解的多目标优化算法求解模型。仿真实验验证了模型和算法的可行性、有效性。     

巡航导弹弹载干扰机性能分析与仿真

为精确分析巡航导弹弹载干扰机的干扰性能,建立了考虑电波传输损耗、干扰天线特性、雷达接收机性能、巡航导弹雷达反射面积的干扰与探测的对抗模型,并在雷达天线指向导弹而弹载干扰机天线不一定指向雷达的最坏情形下,对不同的干扰压制比、干扰天线与雷达天线夹角、干扰频率、目标雷达反射面积下的干扰机最小干扰距离进行了仿真,精确得出巡航导弹弹载干扰机在不同作战环境下的干扰能力。     

箔条质心干扰对抗反舰导弹的决策仿真

通过分析质心干扰工作原理,给出了反舰导弹跟踪模型、舰船规避模型,箔条云运动模型及质心运动模型,并建立了基于三个约束条件的箔条质心干扰效果模型.最后利用Matlab对这个复杂的动态干扰过程进行仿真,并在此基础上分析了箔条质心干扰的效果与导弹威胁方向、干扰弹发射舷角、舰艇规避机动方向、作战海域的风速风向等要素之间的关系.     

基于协同战术识别的双机编队威胁评估方法

双机组成编队采用协同战术攻击目标是多机协同空战的一种主要形式。针对蓝方为双机编队的超视距空战威胁评估问题,提出了一种基于协同战术识别的威胁评估方法。首先,根据双机编队协同战术的分析、双机的空间占位与机动特性信息,采用动态贝叶斯网络建立目标双机编队协同战术识别模型。然后,根据目标飞行状态信息和目标机动动作识别结果,进行目标轨迹预测。最后,综合空间占位、探测、攻击、协同战术等威胁因子,考虑目标轨迹变化对战场态势演变的影响,建立威胁评估模型。仿真结果表明,所提方法能够准确识别双机编队的协同战术,实现合理化威胁评估。     

基于指派模型的导弹装备体系弹种优化设计

针对体系作战中多弹种协同完成多类型作战任务的需求, 建立了以导弹装备体系效能为引导的弹种优化设计结构框架, 以综合考虑任务、成本和风险影响因素的装备体系效能最优为目标, 构建了指派模型, 并给出了该模型的约束条件。针对该优化问题的可行解空间较大、计算时间较长的特点, 设计了基于作战环的模型快速求解方法, 以加快设计过程。算例分析结果表明: 该指派模型能够实现导弹装备体系中最优弹种设计方案的求解, 同时引入作战环可以极大地缩小可行域, 从而显著提高设计计算效率。     

基于协同战术识别的双机编队威胁评估方法

双机组成编队采用协同战术攻击目标是多机协同空战的一种主要形式。针对蓝方为双机编队的超视距空战威胁评估问题,提出了一种基于协同战术识别的威胁评估方法。首先,根据双机编队协同战术的分析、双机的空间占位与机动特性信息,采用动态贝叶斯网络建立目标双机编队协同战术识别模型。然后,根据目标飞行状态信息和目标机动动作识别结果,进行目标轨迹预测。最后,综合空间占位、探测、攻击、协同战术等威胁因子,考虑目标轨迹变化对战场态势演变的影响,建立威胁评估模型。仿真结果表明,所提方法能够准确识别双机编队的协同战术,实现合理化威胁评估。     

机载箔条质心干扰研究

箔条质心干扰是载机应对来袭导弹的一种重要的自卫手段,对于保护载机免受空空导弹及面空导弹的打击具有重要意义。在对箔条云团进行球形均匀建模的基础上提出一种利用＂切割因子＂对＂切割效应＂进行数值分析的方法。通过对箔条云、载机、导弹和波束的建模,给出了一种机载箔条质心干扰的仿真模型,最后利用此模型分析了箔条弹的投放角及箔条云扩散速率对干扰效果的影响。     

实施饱和攻击的反舰导弹武器目标分配

反舰导弹实际战术使用中,为提高突防概率,主要是采取饱和攻击的作战模式。首先通过对多弹多平台协同作战的要素分析,建立了多指标混合最优化目标分配模型。将火力分配目标决策与航路规划决策过程相结合,提出一种多发射平台、多约束下对目标实施饱和攻击的分配实施方法。仿真结果表明,所建立的模型计算快速,特别适合战场环境下目标分配问题的实时求解,可为部队发射平台配置和火力分配提供依据与参考。     

单兵火力系统集成建模与仿真研究

为全面分析单兵火力系统的综合性能,基于虚拟样机和软件接口技术,研究了单兵火力系统的集成建模和协同仿真方法.利用Solidworks、ADAMS和Matlab软件建立了单兵火力系统的主要子系统模型,包括单兵射击动力学模型、内外弹i/火控模型、思维控制模型、终点弹道效应模型和命中概率模型.并在Matlab/Simulink环境下将各个子模型集成为一体化的单兵火力系统协同仿真模型.以步枪三发点射为例,验证了仿真模型的有效性,并利用集成模型分析了子系统输出参数对系统射弹散布的影响,分析了榴弹的最佳初速.仿真结果表明,该集成模型能够模拟实际系统预测和分析各个子系统的性能,为单兵系统的型号研制提供有效的参考.     

地地弹道导弹武器系统攻防体系对抗

针对红军地地弹道导弹与蓝军某反导系统 ,研究了体系对抗条件下 ,地地弹道导弹的突防效率计算模型 ,通过大量仿真模拟 ,对不同的战法 ,计算了地地弹道导弹的突防效率 ,得出了许多有用的结论 ,提出了提高地地弹道导弹突防能力的技术和战术途径。     

战术互联网的覆盖可靠度计算模型及算法

覆盖可靠度是度量战术互联网“动中通”能力的重要指标。首先,针对战术互联网移动节点的协同行为与想定任务、编制等密切相关的特点,归纳分析战术互联网的移动特性并总结了5种典型的战术移动模式;其次,分析战术互联网覆盖可靠度参数的内涵,建立了考虑战术移动模式影响的覆盖可靠度计算模型及仿真算法;最后,设计了仿真实验,分析了5种典型战术移动模式对覆盖可靠度的影响,从而证明了所提模型及算法的有效性。     

信息单向传输带拦截角约束的协同拦截制导律

针对无人战机(unmanned combat air vehicles,UCAV)(目标)发射防御弹对来袭攻击弹以一定拦截角度进行拦截的问题,假设目标和防御弹协同飞行且其之间只能进行单向信息传输,在来袭弹采用增强比例导引律的前提下,建立了防御弹信息单向传输和目标信息单向传输两种模式下的防御弹攻击弹视线角非线性模型。考虑防御弹脱靶量要求、拦截角度约束和防御弹(或目标)的控制能量因素,建立了性能指标函数,采用最优控制理论,分别设计了能够使防御弹以指定拦截角度拦截攻击弹的目标单向协同制导律和防御弹单向协同制导律。仿真结果表明,在两种信息单向传输模式下,通过目标与防御弹的协同,防御弹均可以指定拦截角拦截攻击弹;与具有拦截角度约束的非协同制导律相比,单向协同制导律的控制能量更小。