基于数据链的预警机协同协作战下的发现目标能力的效能评估

为研究加装数据链后,预警机协同作战情况下的敌我双方实力对比和战斗进程,在对数法的基础上,给出了预警机协同情况下的作战效能评估方法。通过计算有无预警机协同情况下的雷达探测范围,给出了发现目标能力参数变化量的具体表达式。基于Lanchester方程,建立了预警机协同情况下的空战模型,并在5种给定的实力对比条件下,对空战进程进行了仿真,给出了仿真数据及耗损图。结果表明:加装数据链后预警机协同作战的情况下,红方实力只需要大于蓝方实力的77.3%即可获得胜利。     

中距空战下战斗机使用诱饵弹协同攻击策略

以战斗机携带诱饵弹进行一对一中距空战为背景,基于粒子群算法对战斗机与诱饵弹协同攻击策略进行研究.建立战斗机及诱饵弹运动模型；在分析建立诱饵弹欺骗函数及协同函数的基础上,构建了中距协同攻击目标函数；提出了一种基于粒子群算法的战斗机及诱饵弹中距协同攻击决策方法,仿真结果表明:该方法可以利用诱饵弹对载机进行掩护,提高战斗机在攻击过程中的生存力及战斗力.     

三体对抗策略的预警机主动防御最优协同制导算法

针对预警机机动能力有限,在空战中易受到敌方先进导弹的“瞄准斩首”威胁的作战情况,研究由预警机或者护航机发射防御导弹以对抗来袭导弹,并在战场感知、信息共享、战术协同的条件下,预警机进行规避动作的主动防御方法设计。充分利用最优控制理论,在研究推导二维平面下目标飞机、防御导弹、目标导弹组成的三体攻防对抗问题中最优协同制导算法的基础上,通过三维空间主动防御过程的二维投影的方法,将三维主动防御制导律设计问题转化为两个相互约束的二维平面制导律(水平面和垂直面)设计问题,实现了协同制导律从二维向三维的扩展。仿真结果表明,相对于传统的拦截制导算法,所提出的制导算法不仅满足所需的拦截精度,而且具有较小的拦截过载,具有一定的优越性。     

基于集对分析的预警机指挥多机编队空战态势评估

多机编队空战态势评估是预警机指挥多机群协同空战战术决策的重要组成部分。分析了预警机指挥下的多机编队空战态势评估。结合态势评估的常用方法建立了一种综合距离优势、角度威胁因子、速度威胁因子的集对分析的态势评估模型。该方法在既定编队间进行态势评估不仅考虑双方的各个态势因素,还考虑敌方友机编队、我方友机编队等因素对态势评估结果的影响。态势评估的组合方式表明态势评定是在敌我双方所有的编队中进行的,仿真结果表明:集对分析中势的概念可以直观反映空中态势的优劣,对不确定值i的分析全面反映了态势变化。     

基于MFO-HTN的超视距空战战术机动组合规划

针对超视距空战机动决策问题，提出基于战术机动组合的超视距空战决策模型。首先，利用参数化语言将超视距空战机动描述为两种典型形式，作为超视距空战战术的基本战术动作。其次，引入层次任务规划网络(HTN)模型，利用空空导弹攻击区描述空战态势，构建带参数的空战HTN模型。最后，将机动时间、可发射距离、可发射时间作为目标函数，构建多目标优化模型，采用飞蛾扑火算法对HTN网络参数进行优化求解。仿真实验表明，飞蛾扑火算法能够快速解算当前态势下的最优参数，所得到的空战战术机动序列能够达到战术目的。该算法模型可以为飞行员提供辅助决策，也为研究智能超视距空战提供了新的思路。     

基于蒙特卡洛树搜索方法的空战机动决策

针对空战中双方的机动决策问题,考虑角度、距离、速度变化以及高度优势函数,以赢取最大空战优势期望为目标,建立了空战双方机动决策模型,并引入蒙特卡洛树搜索方法进行求解,搜索策略采取极大极小搜索算法。针对双机对抗,通过仿真给出空战态势及空战优势变化曲线,结果表明:我机在整个空战过程中绝大部分是处于优势地位的,验证了使用蒙特卡洛树搜索方法进行空战机动决策的可行性,同时对算法的实时性进行了仿真,计算机动动作所用时间众数位于50~100ms区间内,达到了实时性要求。     

无人机密集编队穿越竞速导引算法

针对无人机密集编队穿越门框竞速问题,提出了一种时间近似最优的导引算法。首先,对穿越竞速问题进行了阐述;其次,在单架无人机穿越门框导引模型推导的基础上,研究了其穿越门框的导引算法,该算法具有在期望时间内将无人机导引到目标点的能力;最后,针对多架无人机编队穿越竞速问题,提出了基于飞行时间控制和脱靶量控制的穿越算法,该算法具有良好的时间近似最优性能;仿真结果表明,所设计的导引算法能够使无人机编队在期望时间内完成穿越竞速,且具有极低的脱靶量和导引时间误差;可为无人机集群避障与防撞控制提供技术支撑。     

基于组合赋权方法的多目标威胁排序

判断目标威胁程度是多目标攻击决策的关键。文中选用空战态势和空战能力作为判断目标威胁的指标,综合各种赋权法的特点,以离差平方和为准则建立最优赋权方法,得出各指标的权重;采用线性加权法,计算目标的威胁值,进行目标威胁排序。最后,通过具体仿真算例,对比了3种赋权方法的计算结果,表明组合赋权结果更合理。     

基于RHC-QPSO的飞机主动防御技术

提出了一种空战飞机三点共线式主动防御实施策略。首先以战斗机、防御导弹、攻击导弹运动特性为基础,提出了诱导捕获的飞机-防御导弹协同主动防御方法,将空战对抗问题转化为战斗机的轨迹优化问题。其次提出了过程性能指标,并分析了其与传统性能指标(目的性能指标)的不同。最后针对量子粒子群优化算法无法对整个过程进行评价问题,引入滚动时域控制的思想,将过程性能指标作为每一个滚动优化窗口的优化指标,以此来提高算法的实时性,并进行了作战仿真。仿真结果显示过程性能指标迅速收敛至给定数值附近,战斗机等三者控制指令稳定在很小幅度的振荡,主动防御过程得以有效实现,协同思想的正确性,算法。     

攻击机动目标的最优导引规律

建立了导弹一目标攻击简化数学模型，提出一种随机最优导引规律；运用卡尔曼滤波理论，引进了机动目标加速度和量测系统的不确定性；通过数字仿真，分别和传统比例导引规律、扩展比例导引规律相比较，表明了该规律的最优性。     

导航系统对战斗机截击效能的影响分析

对近程导航定位系统位置线和定位误差进行了分析；建立了导航系统定位精度与战斗机截击发现概率之间的关系；首次给出了发现概率与导航系统作用距离和机载雷达探测距离的关系曲线，指出了导航系统对战斗机截击效能的影响，对导航系统运用和战术问题研究有重要参考价值。     

基于SEA的预警机低空预警效能分析

对预警机的低空预警效能提出了一种使用SEA进行分析的方法。首先介绍SEA的基本原理,阐述了预警机低空预警效能分析问题,给出了预警机低空预警效能模型,重点研究了低空有效预警效能计算方法,描述了如何从系统映射和使命映射得到预警效能,并由实例证明了方法的有效性,有助于后续预警机综合系统效能研究。     

基于雷达导引头角度跟踪特性的战斗机机动控制方法

通过分析导弹导引头角度自动跟踪系统的跟踪特性,明确了跟踪误差产生机理及对跟踪系统的影响,提出了战斗机规避导弹攻击的机动控制目标。以二维平面内导弹攻击为例,建立了导弹与战斗机的相对追逃运动模型。基于动态逆理论,对中断导引头角度跟踪的机动控制方法进行分析,推导了战斗机的规避机动控制律。通过仿真验证了该方法的有效性。     

基于姿态传感器进行感兴趣区域压缩的园区无人车图传

园区无人车需要同时用于视觉导航、监控及控制信号传输的带宽.在实时提供图像信号的同时,不过多占用带宽,成为园区无人车图传的关键.而用于导航监控的图像要求水平范围视场具有较高的图像质量,但车辆行驶过程中路面不平整,使得水平视场的获取呈现一定难度.过多的带宽占用会影响无人车视觉导航、监控及控制信号的传输,因此,在低带宽条件下实现图像数据传输的实时性是无人车图传研究的重点.为了平衡图像质量与带宽占用,本文提出基于H.264/AVC算法,利用姿态传感器实现以水平视场为感兴趣区域的图像压缩算法,对视频帧分为感兴趣区域和非感兴趣区域采用不同的压缩比压缩.相比H.264/AVC算法,此方法在保证图像质量的情况下,能够实现更高的压缩率,对网络带宽更友好.     

动物机器人遥操作导航控制方法

以大鼠为仞分析了动物机器入遥操作导航控制方法,给出了动物机器人遥操作导航中的关键指令,并对其进行了理论描述．提出了适合于动物机器人遥操作导航的指令方程,并在指令方程中引入了路线偏离量和偏离距离两个关键约束,借助于该指令方程给出了明确的路线修正参数及路线修正方法．本文所提出的动物机器人遥操作导航指令方程为动物机器人遥操作导航控制提供了有效的参考,依据本文所给出的遥操作导航控制方法可以在植入少量电极的基础上有效地实现动物机器人的导航．     

一种肩扛式火箭弹GNC系统的设计、研制与实验研究

现代高技术战争迫切需求将常规武器进行制导化改造。为此设计并研制了一种基于MIMU（微惯性测量单元）,适用于单兵肩扛式火箭弹的低成本GNC（导航制导与控制）系统。从分析支架的结构强度和固有频率入手,改善MIMU在冲击和振动下的性能;针对肩扛弹发射准备时间短的要求,设计了快速初始对准和目标瞄准的方法;根据肩扛弹的特点设计了捷联导航解算和制导、控制的方法;并详细地介绍了控制系统校正的过程。最终通过实验表明本系统满足了设计要求。     

量测信息引导的组合导航融合滤波方法

针对组合导航系统中各子系统量测输出速率不同的情况,提出了一种量测信息引导的组合导航融合滤波方法.该方法采用信息量与信息当量来描述当前时刻的所有可用信息,并基于加法原理,利用状态预测和当前可用的量测值来更新状态估计,实现最优融合估计.仿真结果表明,该方法能够应用于多量测信息非等间隔输出的情况,即使某子系统失效时也能正常工作,且能够取得较好的融合滤波效果,相较于联邦滤波和集中滤波具有更好的实时性能.     

中国新一代起音速歼击轰炸机一一"飞豹"

在一定的条件下，空中力量能决定战争的胜负，而歼击轰炸机又是一支非常重要的空中力量。本文结合我国实际，论述了高技术空军作战对歼击轰炸机赋予的战术要求，阐述了中国第一个完全自行设计的飞机-“飞豹”的主要特点以及采取的先进技术措施，为今后我国独立设计新型飞机和“飞豹”的改进改型提供一些借鉴作用和一定的指导思想。     

基于参数空间法的SINS/GPS制导炸弹滚转控制器设计

针对捷联惯性导航/全球定位系统(SINS/GPS)制导炸弹制导控制系统工作特点,利用参数空间方法,设计了各种投弹条件下滚转通道的控制器参数,提出了快速解算控制器参数的拟合方法.然后进行了有初始滚转扰动下的滚转控制数字仿真.仿真结果显示,时频特性均满足给定设计指标,滚转角速度和滚转角在滚转控制器作用下一致收敛,表明该方法有效,可为控制系统设计提供参考.     

激光半主动末制导炮弹捕获概率研究

为了分析激光半主动末制导炮弹的捕获概率,建立了含有简易惯性制导段的末制导炮弹飞行仿真模型以及判断末制导炮弹捕获目标的标准.研究了末制导炮弹全弹道的干扰因素及其对末制导炮弹纵向和横向散布的影响.利用蒙特卡洛法计算出激光半主动末制导炮弹捕获目标的概率.提出了提高捕获概率的改进策略,并通过仿真得到验证.结果表明,这种改进策略提高了末制导炮弹的捕获概率.