近程反导舰炮武器系统射击效率评估

近程舰炮武器系统担负着舰艇末端防空反导任务。提出了一种评估反导射击效率的方法,该方法选取了单目标毁伤概率、毁伤目标数学期望、服务概率作为射击效率指标。在确定舰炮武器系统有效射击区域的基础上,分析了反导可射击条件,研究了对单目标沿其航路射击的可射击时间、点射次数、受到各次点射的概率,利用经验公式得到单目标毁伤概率。然后,研究了多座舰炮对群目标射击时毁伤目标数学期望、服务概率两项评估指标的计算方法。实例计算分析表明该方法有效可行。     

火箭武器对巡航导弹的毁伤效能研究

建立了某火箭武器拦截巡航导弹的毁伤概率模型，分别研究了在集火射击和多射击诸元的情况下对目标的毁伤概率，采用MATLAB语言编制了仿真软件，用蒙特卡洛法进行了仿真计算。仿真试验结果表明，当目标散布较小时，采用集火射击体制对目标的毁伤概率较高；当目标散布较大时，采用多射击诸元体制对目标的毁伤概率相对较高；若在航路上能对目标实施多次齐射，该火箭武器系统能够以较大概率毁伤巡航导弹。     

高炮武器系统毁伤概率计算的蒙特卡罗法

为了更准确地计算高炮武器系统的毁伤概率,将射击误差依误差源进行了分解;分析了同一误差源所导致射击误差分量的时间共有性 (相关性);对共用火控和独立火控的高炮武器系统,分析了射击误差分量的空间共有性 (重复性);给出了弱相关误差序列的随机生成方法;在上述基础上,给出了毁伤概率计算的蒙特卡罗法;将基于误差时间和空间共有性分析的蒙特卡罗法与现有算法进行了对比.     

反舰导弹区域射击方法研究

为进一步发挥反舰导弹(anti ship missile, ASM)的搜捕优势,结合ASM应用特点,提出ASM的区域射击方法。为使射击方案满足预定捕获概率、预定毁伤概率,并降低所需ASM总数,分别提出满足预定捕获概率的可用瞄准点间隔范围计算方法、对应最优毁伤概率的瞄准点间隔计算方法和ASM数量计算方法。在不同初始条件下,通过数值计算,与统计模拟法的结果和现有方法进行对比。结果表明,该方法具有较高的准确性,能够求解得到满足预定捕获概率与毁伤概率的射击方案;与现有方法相比,优化程度更高,并且可以给出更为完备的射击指挥参数以及射击方案求解流程,能够为ASM的战术应用提供更好的理论与技术支撑。     

末端修正子母弹对面目标的射击效能评估

作为射击精度评估的常用指标,无论是圆概率偏差,还是命中概率都没有涉及面目标的功能结构的重要度,而命中重要程度不同的区域,其射击效能是不同的。针对末修子母弹打击面目标时射击效能的评价问题,在通过数值模拟法产生末修子母弹的落点散布,以及利用毁伤树分析方法对面目标进行功能区域划分的基础上,利用Monte-Carlo仿真方法计算了子母弹对各功能区域的命中概率Pi,并定义了基于区域结构及重要度的射击命中度和毁伤概率,从而综合评估了整体的射击效能。最后通过仿真算例说明了该方法的合理性,并利用均匀设计法定量分析了末修子母弹的性能参数对射击效能的影响。     

舰炮对岸区域射击最优表尺分配模型研究

舰炮对岸射击问题需要求取表尺梯次差及射击弹丸数量,区域射击方法能够优化求解这些参数。给出舰炮对岸射击毁伤概率模型,引入中间函数通过变分求解最优中间函数,进而提出表尺梯次差求解方法。根据预定毁伤概率要求,构建迭代模型,给出基于预定毁伤概率的射击弹丸数量求解方法。通过数值求解得到典型题设下的表尺梯次差及射击弹丸数量,并与现有方法进行了对比分析。分析结果表明,方法能够给出满足预定毁伤概率要求的舰炮对岸射击方案,与现有方法相比,模型精确性和优化程度更高。同时,在无法确定目标分布特性时,可以假设目标服从均匀分布并进行舰炮对岸射击方案求解,虽然会增加射击弹丸数量消耗,但是可以保证毁伤概率达到预定要求。     

基于综合评价的弹炮结合系统火力分配模型

火力分配是弹炮结合武器系统射击指挥中的重要环节,在弹炮共防区,如何合理地确定射击目标的火力单元,是影响武器作战效能的重要因素。对弹炮结合武器系统中防空导弹分系统和高炮分系统战术技术性能与作战特点进行了分析比较,定义了先机毁伤的概念,并将毁伤概率、先机毁伤和武器费用作为影响火力分配的因素。根据火力分配问题的特点,提出一种主客观赋权相结合的确定指标权重的方法,建立了基于多指标综合评价的弹炮结合系统在弹炮共防区的火力分配模型,为弹炮结合系统的火力分配智能化提供一种新思路。     

"兰氏"作战过程取胜概率仿真计算方法及其原理

著名的Lanchester战斗动力学理论在军事系统工程中有着重要的地位和深刻影响,它能够计算出作战持续时间、双方剩余兵力、作战胜负.但是这一理论不能计算出双方的取胜概率.提出"兰氏"作战过程取胜概率的仿真计算方法--"耗损系数模拟法",给出了其仿真算法的核心框图.抓住作战毁伤过程(原型)中ζ(红军一个武器系统在时间[t,t+△t]内的歼敌武器系统数)的数学期望值这一本质因素,通过递进地构造出ζ的等效随机变量和关于E[ζ]的等效模拟模型,论证了这一方法的科学原理.这一理论方法能仿真计算出作战双方的取胜概率,还能模拟计算出作战持续时间、作战中任意时刻的剩余兵力.最后给出了一个"兰氏"作战过程取胜概率仿真计算的实例.     

混合相依目标群瞄准点优选方法研究

针对多枚导弹打击由多个目标组成的混合相依目标群时的瞄准点优选问题,提出了一种利用级数法快速计算毁伤概率而改进循环循序优选瞄准点的算法。级数法计算毁伤概率本质上是一种递归方法,易于编程实现且计算速度快。给出了应用该方法的具体步骤。通过仿真实例计算,用该方法获得的最优瞄准点相对于任选瞄准点的毁伤效果提高了1.42倍,证明该方法简洁、有效,是导弹武器系统火力运用的一种有效方法。     

末修子母弹对机场跑道封锁概率计算仿真研究

将机场跑道看作线目标,用末修子母弹对其攻击具有较高的射击效能。在分析末修子母弹抛撒和运动特性的基础上,提出一种模拟方法用来近似模拟威力椭圆环内末修子弹的落点,用Monte-Carlo法对末修子母弹对机场跑道的封锁概率仿真模拟,并进行了实例计算。结果表明用该方法计算末修子母弹对机场跑道的封锁概率简单、快速,且具有一定的可信性,为分析末修子母弹武器系统射击效能提供了参考工具,对研究末修子母弹对机场跑道的射击效能具有一定的参考价值。     

基于蒙特·卡罗积分法的面目标精度评定方法

射击精度是导弹武器系统最重要的性能指标之一。建立了一种针对导弹武器射击面目标的精度评定方法,定义了命中面目标的精度指标命中区域圆概率偏差,设计了基于蒙特·卡罗积分法的命中区域圆概率偏差计算方法。理论推导和仿真分析表明,对命中面目标的精度指标定义合理,所设计的命中区域圆概率偏差计算方法简单、精确,可以用于导弹武器命中面目标的精度评定及瞄准点选取。     

基于多分辨率建模的坦克编队作战效能分析

针对装备体系效能分析中子系统效能难以聚合成为体系整体效能这一问题,提出采用多分辨率建模技术加以解决。参照装备体系的层次结构建立效能指标体系和多分辨率效能模型;运用作战能力指数法和作战毁伤评估作为武器装备子系统作战能力度量,在此基础上建立兰彻斯特方程作战模型;通过采集实体仿真数据进行参数估计,求解兰彻斯特方程,分析装备体系的整体作战效能。最后,通过团级坦克编队军事对抗仿真,分析其作战效能,结果表明该方法是可行的。     

基于正态-逆伽马分布的反巡航导弹命中概率估计方法

有效估计反巡航导弹武器系统命中概率是确定反巡航导弹武器系统弹药消耗的基础, 反巡航导弹试验成本高, 导致数据不足, 给估计反巡航导弹武器系统的命中概率带来困难。本文以防空试验中靶面落点服从二维联合正态分布的现象为切入点, 结合巡航导弹等效矩形域的特点, 提出了基于正态-逆伽马分布的反巡航导弹武器系统命中概率估计方法。选取正态分布和逆伽马分布作为反巡航导弹武器系统命中概率特征参数的先验分布, 并通过贝叶斯分析方法得到相应的后验分布函数。采用参数估计得到先验分布中的超参数, 确定命中概率的最大后验估值, 示例表明了方法的可操作性, 具有广阔应用前景。     

基于蒙特卡罗仿真的战斗部参数优化设计

建立了基于蒙特卡罗仿真方法的战斗部毁伤效率评估模型,提出了将蒙特卡罗仿真结果下的毁伤概率最大作为战斗部威力设计原则,通过对各种设计参数取不同值时毁伤概率大小的对比,得到了各参数的最优值或最优取值范围。针对某特定雷达目标,应用此方法对战斗部参数进行优化,成功实现杀伤爆破战斗部的威力设计。     

成败型武器性能评估中的“淹没”问题研究

武器性能评估中,当真实试验数据样本量不足时,可利用Bayes方法将仿真试验数据作为先验信息.但若先验信息处理不当,就会出现大量仿真试验数据"淹没"真实试验数据的情况,使评估结果失去意义.提出一种基于全概率思想的先验信息综合方法,通过在成败型武器性能评估中的应用,表明该方法能合理考虑仿真系统可信度的影响和仿真试验数据的重要性,较好地解决了真实试验数据的"淹没"问题.     

地空导弹武器系统抢修备件配置建模与仿真

分别就地空导弹武器系统非战斗损伤和战斗损伤引起的战时抢修备件消耗进行分析, 建立基于可用度的非战斗损伤抢修备件需求量模型, 进而建立战时抢修备件的需求量模型,并 对模型加以验证.利用Monte-Carlo算法对模型进行仿真分析和计算, 得到地空导弹武器系统的抢修备件清单. 模型和仿真结果具有一定的理论意义与实际价值.     

武器系统仿真模型的可信性验证方法研究

武器系统仿真模型的可信性验证是合理地、科学地运用武器系统仿真模型进行系统分析、预测以及辅助决策的关键环节。通过对典型水中兵器仿真模型进行可信性验证，结出了系统仿真模型的可信度在典型水中兵器仿真模型中的具体形式，建立了仿真模型的可信度分城模型．然后利用经典统计分析方法给出了该典型水中兵器仿真模型可信度的点估计及其置信下限，并通过实际试验及仿真模型数据实现了该可信性验证方法，证明了该方法的可行性。