基于贝叶斯优化算法的UCAV编队对联合目标的协同攻击研究

针对传统武器目标分配(WTA)方法中将目标视为彼此相互独立实体的不足,提出一种联合目标模型。该模型能够反映攻击方攻击意图及其对目标内在关系的理解。将贝叶斯优化算法(BOA)引入到协同攻击优化领域中。在目标分配的基础上定义一种武器-目标映射原则,通过该原则实现了无人作战飞机(UCAV)编队对联合目标的协同攻击。仿真结果表明了联合目标模型和武器-目标映射原则的合理性,通过与遗传算法(SGA)结果的比较说明了引入贝叶斯优化算法的必要性。     

多UCAV协同目标攻击决策

针对多无人作战飞机(unmanned combat aerial vehicle, UCAV)攻击多目标,研究了多UCAV协同攻击决策问题。建立了目标毁伤模型、UCAV损耗模型和时间协同模型,并通过加权求和将三者转化为单一目标函数,进而转化为单目标问题进行求解。提出了一种离散微粒群优化(discrete particle swarm optimization, DPSO)算法,在微粒群优化算法框架内重新定义了微粒的位置、速度及相关操作。建立了微粒与实际问题的映射关系,进而使DPSO算法适合于求解多UCAV协同目标攻击决策问题。仿真结果表明,DPSO算法易于实现,能够较好地解决基于时间协同的多UCAV目标攻击决策问题。     

基于双层规划的攻击无人机协同目标分配优化

针对攻击无人机编队协同作战的背景,提出了基于双层规划的攻击无人机协同目标分配模型。分别以打击效果最大化和飞行航线最短作为模型的上下层目标,并贴近战场环境将目标优先程度、目标打击效果上下限以及打击时间窗口等因素作为模型约束。利用直觉模糊双层规划(intuitionistic fuzzy bilevel programming, IFBLP)理论对构建的协同目标分配双层混合整数规划模型进行了转化,并采用粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)方法对其进行求解,给出了具体求解步骤。算例结果证明IFBLP理论能够有效解决所构建的双层混合整数规划模型。     

时间约束下对地面目标协同攻击任务规划方法

针对集群弹药协同攻击地面目标时,打击时间不一致导致的“打草惊蛇”、任务失败的问题,基于双层优化模型提出了一种适用于该场景的集群任务规划方法。所提方法的下层优化为航迹规划,上层优化为任务分配,提高了任务规划结果的最优性。考虑到在真实战场环境中,飞行时间过长会增加被对手发现的风险,将速度变量引入航迹规划,使集群弹药在不增加冗余路径的前提下完成满足时间约束的协同攻击任务。最后,以集群弹药协同攻击地面群体目标为例进行了仿真测试,验证了所提方法的有效性。     

多目标超视距攻击火控系统设计与仿真

多目标超视距空战将是今后空战的主要形式和发展趋势。本文首先介绍了多目标超视距攻击火控系统的功能、基本组成和工作过程。然后本文将快速模拟算法应用于多目标攻击火控系统设计 ,提出了一种多目标超视距攻击火控系统的设计方案。仿真结果表明 :本文提出的设计方案精度高 ,计算速度快 ,完全可以满足机载武器系统的快速性和实时性要求。     

超视距多机协同多目标攻击系统研究

首先在BVR多机协同多目标攻击系统中使用了自主优先权和协同优先权,采取了分组决策的方案,然后用BP神经网络完成目标分配,SOFM神经网络完成攻击排序,采用神经网络实现了决策算法,并对整个决策系统进行了仿真;然后,在原始态势数据的基础上计算了导弹攻击区,用比例导引法实现了空空导弹攻击.最后设计了BVR多机协同多目标攻击系统,将空战决策,导弹攻击区判断,导弹攻击融为一体,并进行了仿真.结果验证了决策的正确性.本文工程背景强,所得的仿真结果可供工程设计时参考.     

基于HLA的一体化协同设计、仿真、优化平台

复杂产品的机理、功能、结构、开发过程复杂,协同设计、协同仿真、协同优化分别已经成为复杂产品开发的强有力的支撑技术.从复杂产品开发的需要出发,提出并研究了协同设计、仿真与优化的集成.介绍了基于HLA的一体化协同设计、仿真、优化平台的体系结构以及相关实现技术.最后介绍了基于该平台实现高速列车开发的实际应用.     

多机协同对地攻击目标分配算法

针对多机协同对地攻击目标分配问题及其特点,对二进制粒子群优化算法进行改进,提出了一种基于矩阵二进制粒子群优化算法的多机协同对地攻击目标分配算法。首先,通过攻击机机群在对地攻击过程中得到的毁伤收益与付出的生存力损耗建立了目标分配模型,然后根据该模型约束特点,建立问题解与分配矩阵即矩阵粒子之间的映射,最后根据粒子形式设计了新的位置更新方式。仿真结果说明,矩阵二进制粒子群算法能够快速地找到较优的目标分配方案,并保证解的有效性,满足问题的约束条件。     

基于OPNET的拒绝服务攻击建模与仿真

分析讨论了网络仿真技术在仿真网络攻击方面存在的不足,给出了OPNET平台下可以实现仿真的网络攻击类型。针对所要建立的网络攻击模型对OPNET中所涉及到的关键进程模块进行了深入分析,在此基础上设计并实现了SYNflood网络攻击模型,最后在特定的仿真网络环境中运行了攻击模型,并通过对仿真结果进行分析得到了SYNflood攻击效果与TCP关键参数之间的定量关系,达到了预期的仿真目标。     

协同仿真方法研究

从计算机技术和仿真技术的发展和应用需求出发,提出了协同仿真的基本概念和关键技术,讨论了协同仿真中所要解决的两个主要问题;协同建模方法和仿真算法。最后给出了协同仿真环境的一般体系结构及其应用前景。     

攻防对抗实时仿真系统设计

针对地基导弹拦截高速高空目标进行了攻防对抗实时数学仿真设计.首先介绍了攻防对抗数学模型及几种中制导段导引律,并针对不同目标情况进行仿真,比较分析了几种导引律对拦截弹初始对准角和命中率的影响;引入实时仿真界面及实时动态演示系统对仿真过程和结果进行控制、显示和检测;最后进行结果分析并给出结论.该仿真系统的设计完成了系统建模、制导律设计、可视化演示,具有一定的工程实用性.     

导弹攻防对抗仿真可视化系统的设计与实现

导弹攻防对抗系统主要用于模拟和验证与导弹突防相关的技术和理论,仿真可视化部分是整个系统最直观的组成部分.简要分析了导弹攻防对抗仿真可视化系统的框架结构,介绍了基于MFC的Vega Prime程序设计方法.提出了基于HLA的分布式攻防对抗仿真可视化系统的三维场景显示设计思路和实现方式.同时也对基于地理信息系统和军标系统的二维态势显示给出了设计模式和实现途径.     

基于AOTCPN的巡航导弹重瞄突现目标的时延仿真

为了验证巡航导弹武器控制系统的时间性能,提出了面向Agent赋时着色Petri网(AOTCPN)的体系结构仿真建模方法,以及由AUML(Agent统一建模语言)描述的静态的体系结构模型获取可执行的AOTCPN模型的转换方法.针对巡航导弹重新瞄准突现目标时的任务流程,通过运行AOTCPN模型对整个大闭环回路进行了时延仿真,验证了制导方案的可行性.     

基于MAS的编队协同作战仿真系统建模研究

在深入分析现代海战复杂性特点的基础上,以复杂系统理论为指导,采用基于MAs(Multi-agentsystem,多智能体系统)的建模仿真方法对编队协同作战仿真系统建模进行了研究,旨在为开展编队协同作战的战法研究构建一个贴近实战的作战仿真系统.重点阐述了编队协同作战仿真系统的建模过程,提出了基于MAS的编队协同作战仿真系统框架,并针对如何在编队多个作战兵力Agent之间开展有效协同的关键问题,根据编队协同作战指挥的特点,提出一种分布与集中相结合的MAS规划方法.最后,基于HLA(High Level Arclitecture,高层体系结构)规范设计了编队协同作战仿真系统的体系结构.     

巡逻攻击导弹作战仿真系统研究

为了跟踪研究巡逻攻击导弹的远程控制、数据链与精确制导武器之间配合等技术问题,针对巡逻攻击导弹开展了作战仿真研究,具有极其重要的意义.基于HLA对巡逻攻击导弹作战仿真系统仿真结构进行了研究,并重点研究了数据链控制仿真、导弹系统控制仿真等核心技术问题,基于成熟的"Creator+Vega+VC"视景仿真方法进行了系统初步实现,满足了系统演示论证需要.     

反舰导弹电子干扰仿真系统研究

结合工作实践,对反舰导弹电子干扰仿真从仿真系统的角度进行了研究。主要内容包括:反舰导弹电子干扰仿真系统的粒度及其相关问题、仿真系统的组成、仿真系统各组成部分的功能、仿真系统的规模和系统结构、仿真系统中的信号数据传递问题。指出,除一对一规模的仿真系统外,其它规模的仿真系统都应该以面向对象的方式来实现。     

Stateflow在巡航导弹仿真中的应用

介绍了Stateflow的基础知识和基本用法以及基于Stateflow的巡航导弹仿真建模方法。Stateflow是一种基于MATLAB／Simulink和有限状态机理论的图形化离散事件仿真环境，巡航导弹分段弹道模型和制导引信系统都可以很方便的用Stateflow进行建模，使系统仿真更加直观，便捷。     

基于Agent理论的多无人地面平台协同控制仿真研究

为提升多无人地面平台协同控制能力,适应新形势下智能战争趋势,基于JADE和World Wind Java构建了多智能体地面平台协同控制仿真系统。运用多Agent理论建立无人地面平台仿真模型,基于JADE构建协同控制仿真平台,运用粒子群算法优化任务分配机制。仿真实验表明,构建的协同控制仿真平台具有良好的鲁棒性和灵活性,优化后的任务分配机制使得多无人地面平台群体执行任务效率明显提高,且可应用于其他海上、空中无人平台的仿真研究。     

基于HLA的潜艇隐蔽作战仿真系统开发研究

首先阐述了基于HLA的潜艇隐蔽作战仿真系统的软硬件结构，然后具体介绍了潜艇指控系统的功能及其仿真设计，并进行了对象类和交互类设计开发，最后给出了整个潜艇隐蔽作战仿真系统的工作流程。