无人作战飞机数据链延时对攻击决策的影响及其补偿

数据链是无人作战飞机与地面控制系统之间的纽带,但是数据链延时会使地面操作员对战场态势的判断存在滞后和误差,从而易引起决策不当。在分析了无人作战飞机对地攻击过程中数据链延时对攻击决策影响的基础上,采用Unscented卡尔曼滤波器估计了无人机和机动目标状态,然后采用一种状态外推算法和马尔科夫加速度模型分别对二者的状态进行了预测。仿真结果表明,该方法对数据链延时具有较好的补偿作用,可以减少因数据链延时造成的不良影响。     

智能无人作战系统的发展

 智能无人作战系统是国际军事竞争新焦点,美国居于前茅。分析了智能无人作战系统基本特点、重要影响,归纳了美军在智能无人作战系统建设方面的总体性构想和规律性模式;针对智能无人作战系统的发展,探讨了作战概念设计、能力/效能评估、规模结构预测、智能标准体系编制与技术产业战略布局。     

基于LSTM-PPO算法的无人作战飞机近距空战机动决策

近距空战中环境复杂、格斗态势高速变化,基于对策理论的方法因数据迭代量大而不能满足实时性要求,基于数据驱动的方法存在训练时间长、执行效率低的问题。对此,提出了一种基于深度强化学习算法的UCAV近距空战机动决策方法。首先,在UCAV三自由度模型的基础上构建飞行驱动模块,形成状态转移更新机制;然后在近端策略优化算法的基础上加入Ornstein-Uhlenbeck随机噪声以提高UCAV对未知状态空间的探索能力,结合长短时记忆网络（LSTM）增强对序列样本数据的学习能力,提升算法的训练效率和效果。最后通过设计3组近距空战仿真实验,并与PPO算法作性能对比,验证所提方法的有效性和优越性。     

基于作战管理的有人-无人协同作战体系结构建模

为应对未来快节奏、大规模的空中战斗需求，聚焦有人-无人协同空中作战体系结构研究，以作战管理作为底层逻辑，构建协同作战体系结构框架。首先梳理作战管理基本理论，建立“任务-能力”和“能力-资源”的属性映射；然后利用美国国防部体系架构框架视图模型，对有人-无人作战活动从作战管理层级进行顶层设计，依照职能属性进行时序和逻辑梳理。探究体系结构建模中包含的作战管理“嵌套”现象，能够降低军事研究人员对作战行动的理解屏障，为有人-无人协同空中作战建模仿真提供理论支撑。     

基于伺服约束的无人作战平台跟随避让控制

针对无人作战平台在执行任务时需要跟随某一目标车辆,并护送目标车辆达到指定区域,但又要避免双方驶入自身的最小安全区域的问题,即跟随避让问题,提出了无人作战平台跟随避让控制方法。该文首先基于Udwadia-Kalaba理论的建模方法得到无人作战平台的动力学模型;考虑跟随避让和两者到达目标区域问题,分别建立跟随避让约束和到达约束,将无人作战平台系统的跟随避让问题转化成近似约束跟随问题,并建立约束跟随误差;针对无人作战平台在行驶时受到复杂的动态不确定性干扰的问题,设计自适应鲁棒控制器,利用Lyapunov稳定性理论证明系统误差一致有界和一致最终有界;最后进行数值仿真试验,验证该控制器的有效性。     

基于ADC-BP模型的对地攻击无人机自主作战效能评估

为紧贴实战背景进行对地攻击无人机自主作战效能，提出一种改进ADC模型的效能评估方法。首先，在传统ADC模型的基础上，引入战场环境因素、人为干扰因素，并基于遗传算法优化BP神经网络，重构传统作战能力评估模型，构建基于ADC-BP的自主作战效能评估模型；其次，基于无人机作战任务特点，拓展并归纳影响效能的关键能力指标，构建与作战全过程相适应的评估指标体系；最后，以对地攻击无人机执行压制防空任务为例进行效能评估，结果验证了ADC-BP评估模型的合理性和实用性。     

CBR和RBR的无人机自主空战战术决策

针对空战中无人作战飞机战术决策自主化问题,提出了基于案例推理（CBR）和规则推理(RBR)的战术决策方法。在剖析战术决策案例特征的基础上,设计了一种基于框架结构的案例表示方法,并引入结构相似度和云模型理论,以改进传统的最近邻检索算法。最后,利用基于案例推理和规则推理设计的战术决策GUI界面,能够快速地从库中检索出与当前空战态势最匹配的战术决策源案例,证明了该方法具有较好的有效性。     

论信息技术对作战指挥的影响及对策

信息技术的迅猛发展,推动着军事变革在军事理论、武器装备和编制体制等方面发生根本性转型。同时,信息化条件下的作战指挥面临着巨大挑战:对战场的认知更加复杂,对指挥的精确性、时效性、稳定性要求更高。军队要积极适应信息技术发展的要求,加大指挥自动化建设力度,实现作战力量的综合集成,加速建设指挥自动化系统,推进联合作战一体化,同时要改进指挥手段,确保在未来信息化战争中处于优势地位。     

海洋气象对舰艇防空作战体系的影响及对策

海洋气象对舰艇防空武器的射击效能的发挥有着巨大的影响,本文研究了海洋气象对舰艇防空作战体系的影响,并提出了相应的对策,以提高舰艇防空作战效能的影响。     

基于视觉的自动空中加油技术

无人机在军用和民用领域都发挥着越来越重要的作用,但是续航时间短、负载能力弱等缺点限制了无人机的应用。自动空中加油技术能够增加无人机的续航时间,增强无人机执行长航时、复杂任务的能力,从而有效地弥补上述缺点。计算机视觉技术的发展为无人机自动空中加油技术的实现提供了有效的支持。对基于视觉的硬管式自动空中加油技术的2类典型解决方案进行了介绍和对比,并在此基础上提出了基于切换模式的双目视觉解决方案,总结了涉及的关键技术和待研究的问题。     

空中加油受油机自主会合对接控制器设计

为了实现受油机与加油机自主会合对接,提高在会合对接过程中的航迹跟踪性能,设计了一种满足位置跟踪与速度跟踪的制导律,推导了相应的飞控指令。在飞控系统设计上,按六自由度受油机动力学模型,采用时标分离将受油机角运动系统分为快慢回路,采用动态逆分别进行了设计。同样,采用动态逆的方法设计了满足会合对接的速度控制律。最后以无人机自主跟踪加油机实现会合对接为例进行了仿真,结果表明该系统能够引导受油机实现与加油机的会合对接,并具有良好的动态性能。     

无人机自主集群技术研究展望

 动态不确定环境和复杂任务决定了无人机系统势必朝着集群化、自主化和智能化方向发展,具备共识自主性的无人机集群可无需任何集中规划或直接通信完成复杂智能行为。从无人机自主性内涵出发,讨论了无人机自主集群的概念、特点、优势及可能的作战形式,从人机共融、变体设计、人工智能和集群对抗方面探讨了无人机自主集群的发展趋势及无人机集群应对反无人机技术的必要性,从军用和民用领域分析了无人机自主集群的可能应用前景,从战略规划、研发模式、系统协调、交叉学科、国防应用及市场培育等方面探讨了无人机自主集群技术的发展方向。     

基于影像定位的无人机侦察视频超分辨率重建方法

为了改善无人机侦察视频质量,针对目前无人机摄像、照相数据特点,提出了一种基于前方交会的无人机航摄影像定位方法。首先,对所有无人机侦察视频帧和航片分别进行特征匹配,得到影像间关系;然后,提出基于前方交会与抗差估计的无人机航摄影像定位方法,来实现航摄影像的定位;最后,对侦察视频帧进行高频补偿与凸集投影迭代优化,得到重建后侦察视频。实验结果表明,基于前方交会与抗差估计的无人机航摄影像定位方法加强了无人机视频与航片的对应性,凸集投影迭代优化法增强了重建的边缘保持能力。该方法增强了重建图像的一致性与保真度,特别是对图像边缘细节部分等效果极为明显,且处理速度更快。     

从鸟群群集飞行到无人机自主集群编队

无人机可通过自主集群编队提高其在复杂环境下执行任务的能力.多飞行器并存导致系统协调管理难度提升等一系列问题,因此如何设计合理高效的无人机集群编队协调自主控制算法是一个亟待解决的难点问题.在鸟群群集飞行过程中,个体通过遵循简单行为规则进行相互合作而产生复杂有序的集体行为.由于鸟群群集飞行过程中所表现出的邻近交互性、群体稳定性和环境适应性等特点与无人机集群编队的自主、协调和智能等控制要求有着紧密的契合之处,因此,研究鸟群群集飞行机制,并将其映射到无人机集群系统,是解决无人机集群编队协调自主控制问题的一条切实可行的途径.     

空中加油变质量飞机建模与仿真

针对空中加油给加/受油机带来的变质量影响,进行了燃油传输过程中飞机的建模与仿真。将质量的变化等效为对飞机的干扰力和干扰力矩,推导了变质量飞机的平移动力学方程和转动动力学方程。根据空中加油实际情况对模型进行了简化,在此基础上,推导了飞机纵向通道带变质量干扰的线性化小扰动模型。最后分别进行了加油机和受油机的计算机仿真,结果表明：加油机受到影响较小,而受油机俯仰角、空速、高度变化剧烈。     

无人机序列图像压缩方法研究

根据无人机的运动特点,求出序列图像之间的重叠区域,将运动序列图像转变成静态图像,然后以类EBOCOT算法完成拼接图像的压缩．压缩的实验结果显示,该方法在压缩效率和运行时间上均优于H．264等视频压缩标准,可较好地满足无人机图像的传输需求．     

空战模拟中飞行晶质的引入

指出了空战模拟中一个重要但是经常被忽略的因素——飞行品质。在对现代空战分析的基础上首次阐述了飞行品质对空战模拟的影响。讨论了将飞行品质引入空战模拟的量化方法：引入飞行品质的影响系数F和将飞行品质作为辅助机动动作判据；并给出了引入影响系数F的具体步骤。     

2018年无人机领域热点评述

 无人机集群和反无人机技术作为未来无人机发展的重要方向,已经成为研究热点,科技创新和相关政策的推动为无人机产业的蓬勃发展提供了持续动力。本文从无人机系统发展新路线、实战化应用、集群自主控制、创新驱动产业等多个角度,总结了2018年无人机领域的科技热点及发展态势。     

基于生物群集行为的无人机集群控制

 生物群集行为是一种普遍存在的自然现象,群体中的个体利用简单的规则、局部的交互,形成了鲁棒性强、自适应度高、可扩展性好的自组织行为,在系统层面体现为智能的涌现。本文首先简要叙述了蚁群、蜂群、鸽群、鱼群等典型的生物群集,并从组织结构的分布式、行为主体的简单性、作用模式的灵活性、系统整体的智能性等方面分析了生物群体智能的特点。然后,介绍了部分具有代表性的无人机集群项目,总结了无人机集群的关键技术,包括集群态势感知、自主编队控制、智能协同决策。最后,从生物群集和无人机集群在直观上的相似性出发,分析了生物群体和无人机集群自主控制的映射关系,并探讨了仿生物群集的无人机集群自主控制中的核心问题。