对策论在航空反潜搜索效能评估中的应用研究

航空兵应召反潜是航空兵接获某时刻潜艇概略位置信息后,飞抵潜艇出没海域进行搜索的一种反潜作战样式,其实质是航空兵对水下潜艇的搜索和定位问题。从对策论的角度看,航空兵与潜艇的对抗实质是一种二人有限零和对弈。常规动力潜艇水下规避机动能力不仅受到的速度制约,更受到电量的约束。通过对航空兵应召反潜搜索的分析,建立应召反潜搜索效能评估模型,并应用对策论与最优控制理论对模型进行分析,研究在潜艇速度和电量双约束条件下,影响搜索效能的关键因素,为航空兵战术决策提供依据。     

直升机使用吊声应召反潜兵力需求仿真

针对多机协同反潜中直升机兵力需求计算这一课题,依据反潜直升机搜潜的实际过程,以应召反潜中扩展方形搜索为例,在分析影响直升机兵力需求的四个主要因素的基础上,结合搜潜概率的计算,建立了应召反潜兵力需求的仿真模型。最后通过仿真计算得出,扩展方形搜潜时,反潜直升机数量不宜超过3架;当满足一定条件时,单机就能胜任搜潜任务。     

声纳浮标与磁探联合搜潜仿真研究

在声纳浮标和磁探搜潜原理的基础上,建立了在被动全向声纳浮标探测到潜艇目标的条件下,利用磁探仪对潜艇进行定位的相关数学模型,仿真分析了声纳浮标作用范围、磁探仪高度、潜艇下潜深度等因素对搜潜概率及搜潜效率的影响,获得了有益的效果.     

基于遗传算法的对潜螺旋搜索

针对应召反潜中敌潜艇直线型规避行为,提出了一种基于遗传算法的对潜螺旋搜索方法.首先建立每段搜索路径中的搜索概率模型,再利用遗传算法对此模型进行优化,选取满足搜索概率最大的搜索器转向角.在搜索任务中要利用上一阶段的探测情况来实时地确定下一阶段的搜索路径,不断地排除敌潜艇不存在区域的角度,具有在短时间内搜索范围大、搜索效率高的特点.与传统螺旋搜索法相比,较好地提高了搜索概率.     

对潜的吊放声纳应召搜索技术仿真研究

通过建立反潜机的方形、扇形和螺旋线形应召搜索模型,分析讨论了潜艇航速和航向的变化对吊放声纳搜索概率的影响,并进行了仿真比较.结果表明,随着潜艇航速、航向角度的增加,吊放声纳搜索概率不断下降,且航速、航向变化对螺旋线形搜索的搜潜概率影响要小于方形搜索和扇形搜索.同时也表明潜艇以远离当前吊放点为规避航向且全速规避时会明显降低吊放声纳的搜索概率,这对潜艇规避对抗吊放声纳搜索具有实际的指导意义.     

基于先验目标航向的吊放声纳应召搜潜建模与仿真研究

针对已知目标的大概航向,需在有限范围内确定目标存在区的情况下,建立了利用吊放声纳的扇形和弧形应召搜潜模型、潜艇运动模型、搜潜概率模型,仿真分析了潜艇初始航向、吊放声纳间距、搜索样式等因素对应召搜索概率的影响.结果表明,初始航向角度的变化对弧形和扇形的应召搜索概率影响较小;不同潜艇运动模型中,吊放声纳间距的变化对弧形和扇形的应召搜索概率影响较大.     

潜空导弹武器系统作战效能评估模型

针对潜空导弹武器系统作战效能评估中不确定性指标难以进行量化的特点,将灰云模型应用到白化权函数中,改进了灰色评估法白化权值的确定方法,实现了定性与定量评估的有效转换.并采用三标度法构造判断矩阵,克服了传统层次分析法求权值不够客观且需要进行一致性检验的缺点,建立了集成灰云模型和改进层次分析法两者优点的作战效能评估模型,提高了效能评估的可信度,为潜空导弹武器系统作战效能的评估提供了有效途径.     

中远程地空导弹系统效能评估模型

应用ADC方法建立了中远程地空导弹系统效能评估的数学模型.分析了典型中远程地空导弹武器系统的可靠性逻辑结构,通过适当的计算假设,计算出武器系统的有效度矩阵;利用连续时间齐次马尔可夫链的柯尔莫哥洛夫向后方程和向前方程求解武器系统的可信赖度矩阵;选择武器系统的目标特性,射击能力,抗干扰能力,导弹能力和机动能力建立能力指数体系数学模型.为了验证模型的有效性,给出应用实例,并提出了进一步研究的方向.     

区域防空部署射击效能评估模型

针对区域防空部署的特点,提出了异型防空武器归一化的处理方法。在方位拦截扇区划分的基础上,区分了两种类型的随机服务系统,运用排队理论分别计算每个方位拦截扇区的射击效能,最后依据目标流在各个方位扇面上的进袭概率,加权综合计算出区域防空部署的射击效能。该模型可为区域防空部署方案的决策与分析提供科学依据。     

基于DEA的搜潜方案评估及输出量的模糊偏好修正

运用带有偏好锥的DEA方法,研究了反潜巡逻飞机搜索方案评估和决策应用模型.特别是针对决策单元输出为概率指标以及决策者对搜索发现概率偏好程度具有一定模糊性的情况,引入模糊隶属度函数概念,提出了一种可体现决策者意愿的输出量的模糊偏好修正方法,使DEA评估结果既具有较强的客观性,又充分尊重决策者的主观意愿.最后给出了评估算例,验证了模型的合理性,可应用于反潜巡逻飞机搜潜方案的计算机辅助决策.     

反潜直升机目标特性探测与识别方法的研究

针对反潜直升机空中辐射噪声信号的特点,分析了选取Marr小波函数的理论原因,详细描述了采用连续小波变换实现反潜直升机目标信号特征提取的方法;并结合模糊识别技术,成功地实现了复杂信号的特征分离,准确地识别出反潜直升机独特的目标特性,为研制反击反潜直升机武器提供了重要理论基础和实践工具。     

基于直升机声纳探测的潜艇被发现概率仿真

以往基于反潜直升机声纳探测的潜艇被发现概率计算过于简单,而实际上潜艇被发现概率还与包括潜艇自身辐射噪声强度、海洋环境,海面风力、其它船只在内的等多项因素有关.对传统已有的基于反潜直升机声纳探测的潜艇被发现概率算法,用较完善的水声探测模型进行了修正,将潜艇宽带噪声和窄带噪声分开考虑,分别给出了两种不同噪声下被发现概率算法.通过仿真着重研究了潜艇辐射噪声级、辐射噪声频率和海面风力的影响,可为潜艇作战研究提供参考.     

融合位置和姿态信息的模型概率估计

为了利用目标的姿态信息来提高机动目标跟踪的精度,提出一种融合位置和姿态信息的模型概率估计算法。该算法采用模糊关联的方法,实现了基于姿态信息的模型概率估计;根据离散点过程滤波的基本理论,对其进行滤波;采用贝叶斯推理方法,对来自姿态的模型概率和来自位置的模型概率进行了信息融合,并将融合后的模型概率应用到IMM算法。仿真表明,改进的IMM在保持传统IMM实时性的基础上提高了跟踪精度,从而验证了姿态信息对目标跟踪的辅助作用。     

多功能相控阵雷达优化搜索建模与仿真研究

波束以及系统参数的捷变能力使得多功能相控阵雷达能够同时对空域中的多个区域分别采用特定的搜索模式进行搜索.用于搜索的雷达资源会随着跟踪等高优先级的任务对资源消耗的变化而变化.因此,需要动态地调整可获得的搜索资源在各个搜索子空域中的分配以优化整个系统的搜索性能.首先建立了多功能相控阵雷达的搜索性能评估模型,得到了搜索性能及其增益与搜索参数的关系.而后针对搜索负载的动态变化,建立了相控阵雷达同时多区域搜索资源分配的优化模型,并通过仿真验证了模型的有效性.     

基于模型概率的多模型融合定轨建模及仿真

针对实际定轨系统中存在的不确定性和非线性性,提出了一种基于模型概率的多模型融合定轨方法.通过多个线性模型的组合来逼近卫星定轨复杂非线性时变过程,将卫星状态的最优估计与多模型融合方法相结合,利用残差的大小来设计性能指标函数,给出了两种模型概率的表示形式,并建立了多模型融合估计相应的算法.仿真结果表明,与单一模型定轨方法相比,该方法不仅能大大提高卫星定轨精度和可靠性,而且还可以最终辨识和估计模型参数的真值,且对外界环境发生的变化有很强的自适应能力.     

卫星对地搜索问题研究——搜索理论的新应用

用卫星搜寻海上的未知目标时，由于海洋的面积大，可参照点少，搜寻未知目标难度较大，因此有必要对此展开研究。建立了对地观测卫星对海洋未知目标的搜索模型，同时给出一种评估卫星搜索探测函数的新方法，在此基础上，以一颗载有推扫式CCD相机的低轨小卫星为例，说明如何用该模型指导卫星搜索海域内的未知目标，从而使卫星在有限的观测时间内发现目标的概率最大，为搜索理论在卫星应用上提供了新思路。     

空射巡航导弹撞地概率仿真研究

提出了研究空射巡航导弹(ALCM)撞地概率的必要性,基于布特沃斯地形模型和德莱顿大气紊流模型,建立了ALCM撞地概率仿真模型。在各典型巡航条件下进行了大量的撞地概率仿真计算,并对仿真结果进行了深入地统计分析和研究,得出了重要的结论。仿真结果证明了该模型的正确性和有效性,研究成果为空射巡航导弹的设计定型及其作战使用提供了理论依据。     

航空搜潜装备搜潜范围建模与仿真研究

根据航空搜潜装备的特点，结合主／被动声呐方程、潜艇目标强度、潜艇目标辐射噪声特征、搜潜装备性能、浅海传播损失模型、海洋环境特点等，建立了单基地条件下搜潜装备搜潜范围的数学模型，并以海洋环境噪声的变化为条件，仿真分析了搜潜装备有效搜潜半径随海洋噪声的变化情况。通过本文的研究，可以根据海洋环境等变化，确定出搜潜装备的搜潜范围变化情况，为航空搜潜训练提供了理论依据。     

战争决策行为建模与仿真的研究

目前，世界上局部战争和国际危机此起彼伏，因此，运用科学的手段和方法，展开针对可能引发军事冲突或爆发战争的危机的决策行为的研究，具有重大的现实意义。它有助于揭示战争危机的内在规律，使得危机朝着我们期望的方向发展。本文以美国为研究对象，全面阐述了影响个人决策、组织决策和群体决策的非理性行为约束变量，深入研究了美国战争危机的决策机构，分析了其决策过程。以此为基础，采用新的建模与仿真技术-agent技术，探讨了个人决策、组织决策和群体决策的agent技术建模机制，建立了基于Agent技术的战争决策行为模型体系结构，并根据编程实践，ZEUS和MAGE两种agent开发系统正确比较的基础上，给出了在两种开发系统下实现战争决策行为模型的编程构想。它为分析美国战争危机决策提供了理论和方法上的指导，具有很强的实践意义和现实意义。     

直升机海上搜救最优模式研究

在给出直升机海上搜救概念的基础上 ,应用人机工程学理论和运筹学原理建立遇险目标及直升机的运动模型和观察人员发现概率模型 ,经仿真计算 ,利用比选法得出了直升机海上搜救的最优模式.