两种射击方式下航空武器作战效能计算及其比较分析

齐射与连射是空一地攻击中最常采用的两种射击方式，以往的研究集中于独立连射下武器射击效能，而对齐射方式下武器射击效能未予足够重视。针对该问题，文章提出了对单个坚固目标攻击时，两种不同射击方式下空-地武器作战效能计算方法，而对每一种射击方式又考虑了多种不同情形，并进行定量的比较分析，为空-地武器的射击决策提供了依据。     

基于匈牙利-模拟退火算法的多阶段武器目标分配方法

针对现代化战争中远程精确制导武器成本高昂以及武器发射平台数量有限的问题，研究了多阶段武器目标分配问题，以最小化武器成本为优化目标，建立了混合整数非线性规划模型。设计了一种集成匈牙利和模拟退火的混合智能搜索算法，首先根据待攻击目标的时空状态与毁伤特性确定打击阶段、标记可松弛性。在模拟退火的框架下，基于目标的松弛性调整攻击阶段，再通过匈牙利算法计算每个阶段武器和目标的精确匹配方案。通过启发式算法和精确求解技术的结合，在保证求解质量的前提下，极大减少了计算时间。通过计算实验，与变邻域搜索算法进行了对比分析，验证了该算法在求解多阶段武器目标分配问题的有效性。仿真结果表明，所提算法在计算时间和求解效果上优于变邻域搜索算法。     

基于仿真的武器-目标分配问题求解方法

武器-目标分配问题是一种NP问题.分析了武器-目标分配问题的特点,把武器-目标分配问题转化为加权运输问题,把不同权系数下运输问题的精确解作为原问题的近似解,权系数不同时运输问题的解对应原问题的目标函数值不同,可把武器-目标分配问题的目标函数看作权系数的函数.采用仿真方法产生权系数,计算相应运输问题的解及其对应的武器-目标分配问题的目标函数值,进行迭代搜索,逐步改进武器-目标分配问题的解,得到较好的近似解.实验结果表明:提出的仿真方法计算所得解的质量较高,是求解武器-目标分配问题的一种有效方法.     

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。     

贝叶斯网络在战术态势评估中的应用

首先提出了一种新的战术态势评估的定义,即战术态势评估是对特定战场环境中敌方、我方、中立方所具有的各种战斗力要素的当前状态的描述和未来发展趋势的预测。接着介绍了空-地战中红方飞机与蓝方导弹阵地的对抗场景,在此基础上建立了红方飞行员通过机载电子装备的状态判断蓝方高射武器的型号和状态的贝叶斯网络,然后运用所建立的网络动态演示了在空-地战中态势评估的内容和结果,最后讨论了在战术态势评估中运用贝叶斯网络的若干问题。     

改进差分进化算法求解武器目标分配问题

针对武器目标分配问题求解收敛速度慢、搜索效率低、寻优精度差的问题, 提出一种基于改进差分进化算法的武器目标分配方法。首先, 建立多约束条件下武器目标分配优化模型, 将动态武器目标分配问题离散为静态武器目标分配问题处理。其次, 采用随机邻域变异策略平衡差分进化算法全局探索和局部开发能力, 采用基于历史存档的自适应参数整定方法, 根据“精英”信息动态更新算法参数。最后, 通过与5种变种差分进化算法的对比实验, 验证了所提方法寻优精度高、收敛速度快、鲁棒性强的优点。     

基于类型2区间模糊K近邻分类器的动态武器目标分配方法研究

动态武器目标分配问题是战场指挥控制决策中的关键问题。由于动态武器目标分配算法是在攻击间隙所做的决策,对计算时间的实时性要求较高。解决这一问题,可以采用机器学习的方法基于战场辅助决策系统的武器目标分配,从已知的决策中推理生成出新的决策,而不必每个步骤中都重新搜索新的目标分配方案。根据这种思路,提出了一种基于类型2区间模糊K近邻分类器的武器目标分配方法,利用分支定界法得到的分配方案作为训练样本,通过构造并行运行的类型2区间模糊K近邻分类器来推导目标分配结论,实现了快速决策的目的。     

SDI的技术课题和尖端技术(Ⅱ)——第二章 粒子束武器问题

一、前言 所谓粒子束武器(PBW)就是发射接近光速的粒子束,借助粒子对目标碰撞和渗透过程中产生的热能和副生电磁能来破坏目标或使之失效的一种武器。它与高能激光武器(HELW)一起,被称为定向能武器。现在,作为研究对象的粒子束有:电子、质子等带电粒子束(CPB)和氢原子等中性粒子束(NPB)两种。 带电粒子束目前以电子束为对象,根据其传播特性,主要考虑用于大气层内近距高速目标的拦截。但就最近的研究成果来看,与激光配合使用有可能用于拦截上层大气中的弹道导弹。     

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。     

地面坦克目标红外热成像物理模型研究

根据红外成像的基本流程，研究并建立了地面坦克的红外物理模型。针对复杂场景分别对目标和背景部分建模、求取温度场分布，同时考虑目标和背景之间的相互作用得到完整的场景红外理论模型；考虑红外辐射的大气吸收，建立了大气衰减模型；模拟红外传感器的工作特性建立成像综合响应模型。最后给出了地面坦克目标热成像系统的仿真流程，利用该系统可以在试验环境下进行目标的红外仿真，为红外系统以及武器的研制提供经济快捷的手段。     

基于异质网络的武器装备体系结构抗毁性研究

考虑到武器装备体系中装备节点的复杂性和异质性,以及装备之间关系的多样性,本文首先提出了基于异质网络的武器装备体系建模方法.其次通过借鉴OODA作战循环理论的概念,结合异质网络中元路径的定义,提出评估指标——杀伤链数对武器装备体系结构抗毁性进行评估.然后将杀伤链数和常用的抗毁性评估指标——自然连通度进行比较,分析随机攻击和选择性攻击策略下武器装备体系结构抗毁性的变化,发现具备实际语义信息的杀伤链数对于评估武器装备体系结构抗毁性更加有效.最后,通过想定背景下的武器装备作战体系实例,分析该实例下的武器装备体系结构抗毁性,为进攻方首要攻击对象和防守方首要保护对象提供辅助决策.     

基于效果作战的武器系统组合效费分析

武器系统效费分析多用于基于靶基研究中,同时没有考虑到武器系统之间的相互影响以及偏好不确定性情况。提出了一种基于效果作战的武器系统组合效费分析方法。基于效果作战的武器系统分配框架结构,运用贝叶斯网络建立目标与效果的联系,利用鲁棒投资组合模型对武器系统组合效费进行建模。针对鲁棒投资组合问题计算量大的问题,提出了一种基于切比雪夫范数和线性整数规划近似算法。仿真结果说明了所提出的方法的有效性。     

基于粗糙集和支持向量机的效能评定

简述了各种武器效能评定方法,并分析了其特点。建立武器参数效能模型,首先要挑选特征参数,提出采用知识约简方法选择武器的特征参数。利用支持向量机建立了参数效能模型,给出了实例和解决此问题的支持向量机源程序。通过实例与指数法和神经网络法的结果进行了比较,结果表明支持向量机比较精确和简单。     

面向体系贡献率的装备体系评估方法研究综述

面向体系贡献率,总结了武器装备体系贡献率评估的研究现状并分析了研究的技术难点,对基于作战环、复杂网络、证据推理、灰靶理论、贝叶斯网络、结构方程模型、探索性分析等目前用于评估武器装备体系贡献率的方法进行了综述,对比分析了不同评估方法的优缺点。从装备体系构成及贡献率评估特点出发,采用基于作战环和复杂网络的武器装备体系评估方法,能够全面反映装备在体系作战中的各类关系,支持从体系的角度对武器装备的贡献率进行多维度评估,更能贴近评估装备对于体系贡献的衡量。     

战技指标对武器系统效能影响程度的灰色量化

以灰色系统理论中的灰靶贡献度理论为依据,给出了一种确定性能指标对武器系统综合性能影响程度的灰色量化方法。首先以该理论为依据,构造分析方法的数学模型;以数学模型为工具,求各指标的灰靶贡献度,进而确定各指标对效能影响程度的相对大小。在对算例结果进行分析时,通过将该方法所得结果与用传统方法求解武器系统火力突击指数时,通过实验所确定的权系数值进行对比分析,验证了该方法的有效性。     

基于UML的武器装备体系需求描述

为克服用户和分析设计人员间的交流障碍,保证武器装备需求的正确性和可操作性,在给出武器装备体系需求分析过程的基础上,分析了利用UML对武器装备体系进行需求描述的方法和步骤。以海上目标监视与打击体系为例,给出利用UML中的用例图、类图、活动图、协作图对体系顶层需求进行描述的方法。结果表明利用UML进行需求描述可确定为满足需求所需的关键系统及其相互关系,描述过程完整、易于理解和操作。     

基于博弈论的目标分配策略空间构建与搜索

动态武器目标分配(dynamic weapon target assignment, DWTA)问题是军事运筹学研究的重要理论问题,也是作战指挥决策中迫切需要解决的现实问题。DWTA问题不能使用静态武器目标分配(static weapon target assignment, SWTA)的动态规划方法来解决。在考虑攻防双方武器系统损耗的基础上建立了DWTA模型,模型分析表明,DWTA问题可以尝试用博弈理论解决。构建DWTA策略空间,并改进了邻域搜索算法(variable neighborhood search algorithm, VNS)。算法正确度和复杂度分析结果表明,算法快速有效,在一定程度上满足防空作战对DWTA问题决策实时性的要求。     

复杂武器系统战术技术指标论证决策支持系统(WTDDSS)的研究

本文首先分析了复杂武器系统研制的特点，在指出以往复杂武器系统战术技术指标论证工作弱点的基础上，阐明了开发ＷＴＤＤＳＳ的目的，然后就ＷＴＤＤＳＳ基于的理论、方法和实现技术进行了深入地分析，最后简要介绍了ＷＴＤＤＳＳ的一个应用实例．     

空天信息支持反导武器系统拦截作战效果分析

应用武器系统杀伤区计算方法,研究空天信息支持反导武器拦截弹道导弹作战效果的评估问题。根据空天信息支持反导武器系统的导弹拦截作战流程和系统间的相互作用关系,设计了衡量空天信息支持反导武器系统导弹拦截作战效果的拦截窗口计算模型。有效地把空天信息引导的及时性和精确性与反导武器系统的作战效果有机结合,能够实现空天信息支持反导武器系统导弹拦截作战效果的综合整体分析和空天信息对反导武器的引导时机和引导精度等关键要素分析。数值仿真实例进一步说明了所取得的主要结果。     

基于分解进化多目标优化算法的火力分配问题

战前制定合理的火力分配方案,可以优化资源配置,用最小的代价获取最大的战场收益。综合考虑攻击、资源和毁伤概率等约束条件,建立了火力分配多目标优化数学模型。提出了一种求解火力分配模型的分解进化多目标优化算法,并设计了不可行解修复方法。仿真实验得出两个结论,一是不可行解修复方法可以显著提高算法的收敛性;二是在解决火力分配优化问题上,所提算法具有较好的收敛性和分散性,采用合适的分解方法可以有效提高算法的性能。