气象海洋作战仿真环境复杂性评估及分级方法

气象海洋作战仿真环境的影响评估是检验仿真环境与模拟训练难度一致性的关键问题.现有气象海洋作战仿真环境评估方法主要用于分析静态环境要素对武器装备、作战平台等的影响作用,不适用于对模拟训练中的动态复杂仿真环境进行综合评估.为了有效评估仿真环境的复杂程度,本文首先明确了气象海洋作战仿真环境复杂度的内涵,并对复杂度评估及分级层次结构进行了分析;然后,提出了复杂度评估指标,基于矩阵型灰色关联理论,建立了环境复杂度评估模型;随后,提出了复杂度分级原则,基于灰色聚类方法,建立了环境复杂度分级模型,并对可能度函数进行了改进,从而得到动态仿真环境的复杂度等级.通过模拟训练实例对本文方法验证,表明该方法能够对动态仿真环境复杂度等级做出合理评估,有助于构建符合模拟训练难度要求的仿真环境.     

无人机电磁环境效应评估及其准则研究

电磁环境效应评估是军用装备性能检验的重要组成部分。基于模型和准则的计算法评价体系，克服了传统试验方法对系统评价所存在的局限，借助计算机辅助工程(CAE)所构造的“虚拟”测试平台，利用飞机结构、任务飞行规划、预期电磁环境、系统效应分析模型和评估准则，可以以较优的费效比获取较高置信度的电磁环境适应性评价。在评估准则研究方面，依据无人机用途、结构特点以及对预期电磁环境的认识或先验知识的掌握程度，从确定性观点和统计分析两个方面，详细探讨了与之相适应的评估准则，以期使无人机电磁环境效应评估能更为客观和完整。     

复杂电磁环境仿真试验体系的模型验证方法研究

依据无人飞行器复杂电磁环境适应性能力试验验证评估需求,提出了"一条主线、两级仿真、三个层次、分层仿真、综合评估"的复杂电磁环境抗干扰仿真试验体系。其中"一条主线"是指紧扣应用需求,坚持仿真全过程的模型校核、验证和确认(VV&A)开展仿真;"两级仿真"是从建模与仿真的角度出发,建立交战级(系统级)和工程级(部件级)两级仿真,向上可以支撑任务级(体系级)仿真系统仿真模型的建模与验模;"三个层次"是指探测设备的仿真模型粒度分为信号级仿真模型、介于信号模型与功能仿真模型之间的模型、功能仿真模型三个层级;"综合评估"是对"两级三层次"试验得到的关于对抗进程和结果的数据进行综合处理,对复杂环境下某型装备抗干扰能力进行综合性评估。在此基础上,详细阐述了复杂电磁环境仿真试验体系的模型验证方案,并且提出了信号级、功能级仿真系统的模型验证方法及其实施步骤,为复杂电磁环境下仿真试验体系的模型验证工作提供有效的技术支撑。     

分布式潜艇作战系统仿真设计环境研究

分布式潜艇作战系统仿真设计环境是目前国内功能较全、规模较大、技术较新的潜艇作战系统仿真平台,是数学仿真环境和半实物仿真环境的综合集成。该仿真设计环境可在较真实的水下战场环境中,利用异地分布的设备和仿真模拟器进行互操作,完成潜艇作战系统及分系统的仿真、验证和培训等应用,通过Stage软件的集成实现对整个仿真过程中战场态势的实时显示,并能对仿真结果进行评估。     

无人机系统的电磁环境效应分析

战场环境的不断恶化和电磁环境自身的复杂,要求无人机系统具有良好的环境适应能力。分析了战场电磁环境对无人机系统的影响,建立了与无人机系统相关的典型电磁环境模型,提出了系统分析电磁环境效应的方法,并依据电磁兼容性标准和系统性能,为无人机系统电磁环境效应仿真和预测提供了一个评估准则。     

基于效能评估的复杂电磁环境探索性仿真方法

提出了基于效能评估的复杂电磁环境探索性仿真方法,该方法以利用精细的电磁对抗分析模型和构造基于复杂电磁环境不确定性Shannon概率熵测度的参数不确定空间为基础,采用可视化和探索性分析手段,从武器装备效能角度对复杂电磁环境问题进行了仿真分析研究;最后,结合雷达探测效能分析给出了一个应用该方法来刻画复杂电磁环境特征的应用示例.     

分布式实时仿真系统的实时性验证

实时仿真系统满足实时性要求是仿真结果可信的前提条件，要验证实时仿真系统的可信性首先要分析、验证实时仿真系统的实时性。由于分布式实时仿真系统组成复杂、类型多样，并且位置分散，其实时性分析更加复杂。重点分析了影响分布式实时仿真系统实时性的主要因素，提出了六个指标来分析其实时性，同时给出了各指标的定量计算模型，所提出的指标结合综合评估模型，可以判断具体系统是否满足实时性要求及满足实时性要求的程度。     

机载差分GPS效能室内评估系统构建方法

针对机载全球定位系统（global positioning system, GPS）只能进行局部半物理仿真或外场试飞验证,而无法实现机载差分GPS (differential GPS, DGPS)硬件在环（hardware-in-loop, HIL）全方位高动态室内仿真、测试与评估的问题,提出一种基于实时仿真技术,利用GPS仿真模拟器和DGPS接收机,在实验室静态环境下,采用实时动态(real-time kinematic, RTK)载波相位差分法,对机载DGPS效能进行全方位高动态的室内评估系统构建方法。利用该方法构建的评估系统获取了机载GPS在差分和单点两种工作方式下的实验数据,通过比较分析单机GPS与DGPS所得的实验数据,验证了机载GPS差分方式在定位精度上是单点方式下定位精度的4~5倍。该系统能够在实验室静态环境下,全方位高动态模拟机载DGPS外场试飞的全过程,实现了在室内静态环境下对机载DGPS效能进行考核评估,并为今后机载DGPS效能的室内评估提供了实验依据和技术支撑。     

基于改进模糊综合评判法的建筑物毁伤效果评估

针对建筑物毁伤效果评估结果的模糊性及模糊综合评判法权重设置主观性较强的问题,提出改进的模糊综合评判法。通过选取建筑物毁伤前后高分辨率遥感图像特征指标,构建评估指标集。定义转换公式得到评估指标值。计算评估指标变异系数,得到权重约束。利用随机多准则可接受性分析-2(stochastic multi-criteria acceptability analyasis-2,SMAA-2)思想优化确定性SMAA方法,自下而上逐层合成计算毁伤等级评语概率集合。依据评估准则,得到评估结果。该方法仅利用图像信息,评估过程不需要定量设置权重,减小了主观性。通过实际算例验证了该方法的有效性。     

带实时频谱监测的高频雷达系统设计

高频雷达复杂的电磁环境决定了频谱监测工作的必要性。由于雷达干扰具有随机性和突发性,因此提出实时频谱监测具有重大意义,从高频海洋表面波雷达研究着手,设计了一种具有实时频谱监测功能的雷达接收机系统,该系统能够灵活地对雷达工作时序进行控制,利用雷达的工作时间间隙对雷达的外部噪声环境进行监测和统计,以便选择合适的雷达工作频率,避开较强的外界干扰和噪声,提高雷达的抗干扰性能。     

面向复杂电磁环境的体系作战仿真平台设计

战争模拟可划分为战略、战役、战术和技术4个层级。国内外现有战役战术级体系作战仿真平台无法驱动技术层电磁设备专用模型，导致其战场复杂电磁环境仿真逼真度受限。借鉴柔性分析建模与训练平台(flexible analysis modeling and exercise system,FLAMES)系统模型体系架构，基于离散事件仿真系统(a discrete event system simulator,ADEVS)引擎模拟库，设计开发了一套融合战役、战术和技术3个层级，支持系统、实体和组件三级独立仿真步长设置且动态可调的柔性作战仿真平台柔性作战仿真平台(flexible operation simulation,FOSim)。通过驱动技术层专用模型，该平台可将更细粒度电磁设备模型纳入体系作战仿真回路，从而在大规模的战役战术级体系作战仿真中实现高逼真度的复杂电磁环境生成和电磁环境影响效应模拟。     

复杂电磁环境下水面舰艇防空反导作战效能评估

为有效评估复杂电磁环境下的水面舰艇防空反导作战效能,综合考虑装备、环境和人的行为等因素的影响,建立了水面舰艇防空反导作战效能指标体系,提出了基于层次分析法的水面舰艇防空反导作战效能评估流程,构建了包含目标层、子效能层、能力层、约束层和方案层共5个层次的效能评估递阶层次结构模型.应用表明,该评估流程和结构模型能全面体现复...     

导航接收机噪声电磁辐射阻塞效应分析

针对电磁辐射导致卫星导航系统定位丢失的现象, 通过干扰机理分析建立了噪声电磁辐射阻塞效应评估模型, 对导航接收机进行了效应试验与分析评估。为了解决由于工作信号较弱, 在待评估环境下导航接收机的敏感度数据不易准确测量的问题, 采用工作频点和带外敏感度相对平稳频点对敏感度数据进行了两点校准。校准后在随机噪声及单频复合噪声临界干扰下的效应指数均大于1, 最大误差为1.8 dB, 符合效应评估模型理论分析, 与试验现象一致。结果表明, 提出的噪声电磁辐射效应评估模型可同时用于装备带内和带外噪声干扰效应评估, 而两点校准方法对提高弱工作信号下的受试装备效应评估准确度意义重大。     

可交互式相控阵雷达DOA估计仿真系统设计

针对相控阵雷达波达方向(directionofarrival,DOA)估计的仿真、验证和评估等问题,论述了相控阵雷达DOA估计的建模与评估,设计了一个采用交互式操作的实时仿真系统。该仿真系统能进行可交互目标环境、相控阵列和目标探测效能评估模型的建模与仿真,模拟出对实时飞行的目标进行探测时,信号发射、空间传播、回波信号采集以及信号处理等过程,并能对DOA估计结果进行评估,仿真结果验证了该仿真系统的实用性和有效性。该仿真系统的设计为现代战争环境下相控阵雷达的系统设计、目标探测效能评估、装备性能展示、测试与验证奠定了基础。     

基于ITM的复杂电磁环境并行计算方法

针对复杂电磁环境仿真中算法复杂、计算量大的特点,构建了一种基于不规则地形模型(irregular terrain model, ITM)电波传播模型的复杂电磁环境并行计算方法。该方法采用三维标量场的数据组织方式描述复杂电磁环境。在并行计算关键的任务分配阶段依据ITM模型的计算特点和三维标量场的数据组织方式,采用了以标量场列为基本单位的静态任务分配方法,有效地避免了地形提取的冗余计算,保证了节点间的负载平衡。经实验验证,该算法并行效率较高,能够有效地满足不规则地形条件下的复杂电磁环境快速计算的需要。     

远距离支援干扰下双隐身飞机自卫相参干扰对单脉冲雷达影响

以复杂电磁环境下双隐身飞机自卫相参干扰对抗单脉冲雷达为研究背景,针对单脉冲雷达角欺骗问题,提出了远距离多假目标干扰下双隐身飞机自卫相参干扰模型。首先构建双隐身飞机姿态敏感性模型,提取即时雷达散射截面序列,依据目标回波与干扰信号对应关系,建立复合等效信干比模型。在此基础上,采用脱靶与有效干扰最小即时距离对双机干扰模式下雷达角跟踪误差形成评判指标。仿真表明，该组网干扰模式使雷达角跟踪误差提高696.49倍,比单一干扰模式使单脉冲雷达角跟踪误差平均提高1.07倍,检验了组网复合相参干扰样式的有效性。     

联合战场导航对抗仿真评估系统设计与实现

电磁环境复杂、强对抗、难复现是现代战场环境态势的主要特点,立足信息化联合作战任务需求实际,提出联合战场导航对抗仿真评估系统总体方案和功能设计,深入分析导航对抗原理和战场电磁环境真实性,建立多种导航对抗任务模型并构造相应算法,克服实兵导航对抗演练难度大、经济性差、保密性低的困难,仿真评估结果可为专业技术人员和指挥人员提供数据分析和辅助决策参考,系统目的在于为后期研究联合战场导航对抗任务制胜机理提供帮助。     

基于RS-ANFIS的雷达抗干扰性能评估方法

雷达抗干扰性能评估是雷达系统研制、引进、装备过程中必要的环节. 如何综合评估复杂电磁环境下的雷达抗干扰性能评估已成为研究的重点. 针对现有雷达抗干扰性能评估方法的特点和局限性, 提出了一种基于粗糙集-自适应神经网络模糊推理系统(RS-ANFIS)的性能评估方法. 首先, 针对原始样本数据的不完备性和不确定性, 采用粗糙集理论对原始样本数据进行数据归一化、 离散化、属性约简处理, 并得到覆盖原始样本特征的最小规则集. 其次, 建立了基于ANFIS的Sugeno型性能评估模型, 设计了评估变量的隶属度函数和推理规则, 确定了评估网络各层输入输出关系以及网络学习算法. 最后, 以12组雷达抗干扰性能评估指标为例进行算法模型验证, 表明了方法的可行性和模型的有效性. 实验结果表明, 该方法能够有效改进网络结构, 提高雷达抗干扰性能评估结果的可信度.     

基于迭代方法的高逼真雷达信号环境仿真研究

随着新体制雷达的不断涌现,雷达信号样式越来越复杂。通过对大量雷达对抗侦察数据的统计分析,修正了基于迭代方法的雷达信号脉冲仿真模型,提高了雷达信号环境仿真的灵活性和逼真度。对于提供逼真、动态的电磁信号环境,评估雷达侦察设备的性能,优化系统设计,进行雷达对抗侦察人员培训,具有非常重要的现实意义。在实验仿真环节中,通过四个仿真实例验证了该方法的灵活性,并说明了该模型的优点。