拦截鱼雷作战的深弹布设优化决策模型

在悬浮式深弹拦截鱼雷作战中,深弹布设是影响作战效能的关键因素。在分析深弹对鱼雷拦截概率及其影响因素的基础上,提出了深弹阵对预定拦截线有效覆盖率的概念;考量深弹的布设数量及阵形因素,建立了拦截概率的计算模型和深弹布设的优化决策模型;采用随机模拟和二项分布的正态逼近方法估算拦截概率,通过对可选方案的比较得到深弹布设的最优策略,并分析了模型的有效性。结果表明,该方法可为装备的指控自动化系统研发、战训法研讨提供参考。     

单平台水面舰艇鱼雷防御仿真系统的开发

水面舰艇鱼雷防御作战仿真系统能够模拟在具体作战态势下水面舰艇防御来袭鱼雷的作战过程。通过计算机仿真,可以研究在不同制导方式鱼雷的攻击下水面舰艇进行拦截的最优化配置方式,以提高水面舰艇的生存概率。从功能性和使用性的角度出发,提出了单平台水面舰艇鱼雷防御仿真系统的开发方案,阐述了仿真系统的总体结构,给出了仿真系统的实现方法,最后分析了系统实现中的一些问题。     

火箭深弹拦截鱼雷理论与方法研究

为提高水面舰艇水下防御作战能力,根据目前火箭深弹武器系统现状以及水面舰艇拦截鱼雷基本参数的确定理论,首先确定拦截鱼雷的基本参数,然后提出火箭深弹拦截鱼雷的的基本方法,最后对探测系统和火箭深弹武器系统提出进一步改进建议,对武器装备的发展和新功能的开发研究,具有指导意义     

助飞声诱饵对抗声自导鱼雷数学模型及其仿真

如何使用某型助飞声诱饵对抗声自导鱼雷是水面舰艇水下防御作战中的重要问题之一。首先建立了使用某型助飞声诱饵对抗声自导鱼雷的数学模型,即舰艇的规避机动及声诱饵的发射参数模型,然后对声诱饵的发射参数和舰艇的生存概率进行了仿真计算,并对仿真结果进行了分析,最后得出有关作战使用的几点结论,对装备的作战使用具有重要意义。     

基于粒子群的反鱼雷算法设计与仿真

在潜艇遭遇鱼雷攻击进行机动规避的过程中,针对潜艇防御鱼雷时水声对抗器材的优化配置问题,研究了一种典型的反鱼雷对抗策略,并建立了对抗过程中相关实体的运动及水声探测模型,在此基础上将粒子群算法用于对抗过程中四个决策变量的智能整定,对使用水声对抗器材与潜艇的规避有机结合的对抗策略进行合理优化,结合蒙特卡洛法对算法进行设计和仿真。通过比较,采用粒子群算法的反鱼雷对抗策略可以提高潜艇的生存概率,对研究水下作战中潜艇防御鱼雷具有实际的参考意义。     

基于GA的编队水下多目标防御火力分配研究

结合舰艇编队对鱼雷防御作战的特点,建立了舰艇编队水下多目标防御火力优化分配模型.为了获得全局最优解,将遗传算法(GA)用于水下多目标防御火力分配优化研究中,给出了基于遗传算法的模型求解方法和步骤.经过实例分析与计算机MATLAB仿真实现,得出编队抗击水下多目标的最优策略,取得了良好的目标分配效果,可为舰艇编队对水下多目标防御作战指挥自动化决策提供科学的参考.     

基于COSIM的舰艇防御系统分布式仿真平台开发研究

舰艇防御系统分布式仿真平台可实现在攻防对抗条件下水面舰艇防御来袭鱼雷作战过程的仿真,用于研究鱼雷防御武器的使用方法,验证其作战效能,论证舰艇防御系统的作战需求。针对水面舰艇鱼雷防御系统及其作战环境,提出了基于协同仿真平台(COSIM)的舰艇防御系统分布式仿真平台设计方案,阐述了仿真平台的软硬件结构,具体介绍了仿真平台的开发过程,并给出仿真平台信息流图,最后针对仿真运行实例进行了分析,证实了仿真平台的有效性。     

综合防御系统对光电制导武器的拦截效能分析

针对综合防御系统(SDS)对光电制导武器系统(EOGWS)的拦截效能分析,提出了一种基于拦截模式的分析思路。与传统的"敌情-我情-作战环境"作战效能分析思路不同,根据综合防御系统的作战使用特点,构造出所有可能的4种拦截模式。以毁伤概率和平均毁伤目标数作为拦截效能指标,分析了综合防御系统对光电照射平台、光电制导武器和光电制导武器系统的拦截效能,描述了各拦截模式下效能指标的变化规律,明确了各拦截模式发挥最大效能时应采取的战术措施。     

舰艇规避策略对鱼雷捕获概率影响的仿真研究

舰艇速度与航向的变化,会引起舰艇辐射噪声声源级和目标反射强度的变化,从而将分别改变鱼雷对目标的被动与主动自导作用距离。本文根据声纳方程,给出了鱼雷目标的能量检测模型。计算分析了：（1）舰艇在常速与高速航行时被动自导鱼雷发现的概率;（2）0．99的相同检测概率下,不同舰艇舷角上鱼雷主动发现目标的距离。计算结果表明,舰艇若以最高速规避鱼雷,将使鱼雷被动自导作用距离大大增加,而规避航向对主动发现概率有很大影响。     

巡航弹飞行环境对跟踪照射雷达探测性能影响仿真分析

防御系统跟踪照射雷达对巡航导弹探测是低空反导防御系统有效作战的关键环节,是影响防御系统拦截效能的重要因素.依据雷达探测功能仿真原理,结合巡航导弹飞行仿真与雷达探测仿真建立跟踪照射雷达对巡航导弹探测仿真模型.通过建立杂波模型、电子干扰模型以及大气衰减模型,分析了巡航弹飞行环境对雷达探测性能的影响.所述方法能满足巡航导弹与防御系统跟踪照射雷达作战效能仿真和评估的应用要求.     

自适应预测权重的空战鲁棒机动决策方法

针对空战态势变化剧烈的近距空战问题,提出一种具有自适应状态预测权重调整机制的鲁棒机动决策优化方法。首先,为使无人作战飞行器对态势参数的变化波动具有一定的鲁棒性,设计了鲁棒态势函数来表征空战态势。然后,针对目标机动的不确定性问题,利用可达集理论对目标机动意图和状态提前预测,同时采用自适应预测权重系数对无人作战飞行器的攻击和防御进行调整。最后,利用改进的共生生物优化算法对机动决策控制量寻优。仿真结果表明,无人作战飞行器运用该方法能够生成一条理想的近距攻击占位轨迹,实现近距自主空战攻击占位。     

自适应预测权重的空战鲁棒机动决策方法

针对空战态势变化剧烈的近距空战问题,提出一种具有自适应状态预测权重调整机制的鲁棒机动决策优化方法。首先,为使无人作战飞行器对态势参数的变化波动具有一定的鲁棒性,设计了鲁棒态势函数来表征空战态势。然后,针对目标机动的不确定性问题,利用可达集理论对目标机动意图和状态提前预测,同时采用自适应预测权重系数对无人作战飞行器的攻击和防御进行调整。最后,利用改进的共生生物优化算法对机动决策控制量寻优。仿真结果表明,无人作战飞行器运用该方法能够生成一条理想的近距攻击占位轨迹,实现近距自主空战攻击占位。     

连续多目标来袭下的舰艇防空火力在线调度

构建了针对连续多目标来袭下的舰艇防空火力在线调度模型,调度过程充分考虑调度算法计算过程中目标状态的连续变化,相同拦截武器在不同时间实施拦截的成功概率变化,防空武器之间的协同,以及当新的威胁程度更高的目标出现后,对已经制定但还未执行的拦截方案对应的拦截武器进行释放和重调度,实时生成使舰艇生存概率更高的拦截方案. 通过在线仿真验证了基于重调度的在线模型能有效提高舰艇的生存概率. 而且,用于重调度的时间增加量越多,舰艇生存概率的增加量越大.     

基于攻击区和杀伤概率的视距内空战态势评估

基于影响空空导弹攻击区和杀伤概率两个作战效能指标的主要态势因素,构造视距内空战态势评估模型。首先对某型近程红外寻的空空导弹的攻击区及导弹杀伤概率与角度、速度等态势因素的相关性进行分析,明确角度、速度等态势因素对它们的影响关系;基于影响关系构造态势因素优势函数,进行空战态势评估。仿真表明该模型符合现代视距内空战实际,可为视距内空战机动决策提供依据,一定程度上提高了态势评估的真实性。     

网络化多传感器-多武器协同防空任务规划

针对网络化防空体系的多传感器-多武器协同任务规划问题, 考虑任务要求、装备性能、运用限制等约束, 构建多武器拦截与多传感器跟踪任务规划模型。前者以拦截时机、次数等为优化目标, 输出武器-目标配对以及对目标的拦截时段、跟踪时间要求; 后者以满足跟踪时间要求为目标, 输出传感器-目标配对和对目标的跟踪时段。设计了基于时段优选拼接和分支定界法的多传感器-多武器协同任务规划算法, 生成多传感器-多武器协同交战计划, 支持多传感器接力跟踪、跨平台打击引导、多武器协同抗击。在假定的舰艇编队与预警机协同防空场景下验证了所设计模型的有效性。     

基于混合算法的空战机动决策

针对现代战斗机空战机动决策的复杂性,以红蓝双机一对一空战为背景,结合滚动时域思想对战斗机空战机动决策进行研究。首先借鉴人工势场法构建战斗机空战人工势场,重点分析空战人工势场函数和变权重函数的构建;提出一种基于滚动时域控制-人工势场启发粒子群混合算法的战斗机空战机动决策方法;最后进行仿真验证,仿真结果表明该方法可以有效避免人工势场法局部极小值问题,改善粒子群算法的全局搜索能力,从而在一定程度上提高了战斗机在空战过程中的人工势场值,使战斗机在空战中占据有利态势。     

常规再入机动导弹攻防对抗仿真研究

本文主要研究再入变轨机动导弹攻防对抗仿真问题.通过建立攻防对抗仿真数学模型和设计仿真软件,分析了防御方的拦截决策,并应用系统分析和定性定量分析相结合的方法研究了攻方导弹的突防概率.研究结果表明,针对“爱国者”改进型导弹防御系统,攻方导弹采取再入变轨机动飞行具有强突防能力,防御方只有在保证十分精确的测量和预测变轨机动弹道的情况下,拦截攻方导弹才有可能获得成功.     

Air Target Fuzzy Pattern Recognition Threat-Judgment Model

Abstract: Threat-judgment is a complicated fuzzy inference problem. Up to now no relevant unified theory and measur-ing standard have been developed. It is very difficult to establish a threat-judgment model with high reliability in the airdefense system for the naval warships. Air target threat level judgment is an important component in naval warship com-bat command decision-making systems. According to the threat level judgment of air targets during the air defense of sin-gle naval warship, a fuzzy pattern recognition model for judging the threat from air targets is established. Then an algo-rithm for identifying the parameters in the model is presented. The model has an adaptive feature and can dynamicallyupdate its parameters according to the state change of the attacking targets and the environment. The method presentedhere can be used for the air defense system threat judgment in the naval warships.     

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。