双层火力协同反导作战中的火力调度

双层火力协同反导作战中的火力调度是一个动态的复杂决策过程,运用静态调度和单纯的在线调度算法都无法得到最优的结果。根据双层协同火力反导的原理,分析拦截窗口,并构建火力调度的模型。针对时间、资源以及来袭战术弹道导弹(tactical ballistic missile,TBM)弹头威胁系数等约束条件,提出在线调度中的重调度的拦截火力调度算法,给出计算步骤和流程。〖JP2〗仿真结果表明,该算法能有效地对双层协同火力反导进行火力调度,同时与单纯的在线调度火力分配方法相比,该方法的分配结果在要地生存能力、时效比、费效比等方面都占优。     

多普勒频移支持红外预警卫星反导作战研究

为拓展反导作战中红外预警卫星的目标速度估计方式,提出利用星载探测器进行被动红外多普勒频移测速的构想。首先建立多星多普勒频移测速模型,给出了多普勒频移测速误差与观测几何、辐射波长以及光谱分辨率的关系;然后推导多普勒频移测速误差与导弹发射坐标系下速度误差的坐标转换关系,描述了多普勒频移测速对弹道参数估计的贡献。最后,结合战术需求,通过仿真实例分析了多普勒频移测速对参数估计的影响。     

天基预警调度方法研究

作为一种复杂多传感器跟踪任务, 天基预警过程可视作一种多维离散时间序列监控与预测问题. 预警任务具有高实时性、动态性、高低轨配合、多星协作等特点, 因而调度模型需能够优化利用预警资源完成有效预警. 本文从实际问题出发, 主要阐述两项工作: 第一, 提出基于信息增益的多目标优化预警调度模型, 第二, 阐述免疫克隆选择算法, 并给出一种分布式并行调度求解方法, 以改善调度算法的收敛速度和鲁棒性, 解决实际需要. 最后, 通过基于HLA的仿真系统, 以美国SBIRS为背景, 验证了本文调度模型和算法的有效性.     

天基预警调度的启发式优化方法

天基预警过程可以看作一种多维离散时间序列监控与预测问题,其调度的决策要素、优化目标和约束条件较多,故往往采用智能优化算法求解该非线性优化问题.而它们在指定时间内却是概率性收敛到Pareto解集.对此,提出基于贝叶斯方法提供多类别决策树挖掘调度中的启发信息,以及引入局部搜索算子等方法提高智能优化算法的快速性和鲁棒性.预警仿真实验表明融入上述方法的免疫克隆选择算法收敛性能提高了10.1%,遗传算法提高了9.8%.     

反导战术预警信息网的体系结构研究

对反导战术预警信息网的体系结构进行了初步研究,提出了反导战术预警信息网的概念和建设原则,从作战单元之间的通信和信息处理分发两个角度分析了反导战术预警信息网的通信链和预警信息分发策略,简述了构建反导战术预警信息网的优化方法,为构建反导战术预警信息网提供了参考依据。     

舰艇综合防空反导作战仿真框架研究

仿真框架的制定可有效提高仿真系统开发效率和水平,提高资源的可重用性和系统的自适应更改能力。确定了舰艇综合防空反导作战仿真研究的体系边界,从战术和技术两个层面提出了舰艇综合防空反导作战仿真框架。对战术仿真框架结构及各模块功能进行了阐述;基于模型驱动架构(MDA)及组件技术的理论和方法,建立了可灵活重组的技术框架。该框架为舰艇防空反导仿真提供了较为全面、可行的技术实现方法,且具有较强的通用性。实际应用表明,在该框架的指导下,仿真系统开发过程规范、简单,仿真资源可重用性强,仿真系统可扩展性强。     

基于天基信息的反导作战效能分析

应用系统效能分析(system effectiveness analysis,SEA)方法,研究天基信息支持反导武器系统的反导作战效能分析问题.根据天基信息支持武器系统的反导作战流程和系统间的相互作用关系,设计了天基信息支持反导作战效能分析的性能度量、使命度量和效能度量算法.算法有效地把武器系统的性能和使命与环境有机结合,能够实现天基信息对武器系统反导作战支持作用效果的综合整体分析和关键指标参数的灵敏度分析.最后的数值仿真实例进一步说明了所取得的主要结果.     

反临与反导预警探测特征比较

为厘清防御方对来袭临近空间高超声速目标性能的认识,进而改进现有导弹防御策略,对此类目标与弹道导弹之间的预警探测特征进行比较分析。通过建立颗粒度适中的目标运动模型、红外探测模型和雷达探测模型,采用同等仿真条件,详细、定量对比分析两类目标飞行高度和横向机动能力对地基预警体系的影响及红外辐射可探测性性能。比较分析结果表明,纵向射程相同时,高超声速目标更低的飞行高度和更强的机动能力导致雷达对目标搜索捕获难度更大,但其红外辐射强度大使得对目标稳定预警探测的时间更长。     

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。     

反导作战仿真系统中主要坐标系及其参数转换

坐标系及其参数相互转换是构建反导作战仿真系统最基础的技术工作。整理分析了反导作战仿真系统中的主要坐标系,分别给出了其定义和示意图;推导了坐标系之间的参数转换公式;最后,举例说明了这些公式的应用方法。     

防空雷达预警监视装备体系作战能力优化的新模式

在将防空雷达预警监视装备体系作战能力辨析为固有作战能力和实际作战效能的基础上,提出了由“基于能力”的体系固有能力层面静态优化和“面向任务,基于效果”作战效能层面动态优化组成的一种新型体系作战能力优化模式--“双层铰链模式”。并给出了该模式的逻辑框图,同时对逻辑框图中的优化过程进行了阐述。最后,通过对某类复杂对抗背景下的防空雷达预警监视装备体系作战能力优化的实例分析,验证了该优化模式的可行性和可信性。     

对多波次目标直接分配到弹的反导火力规划方法

火力规划是反导力量作战运用的重中之重,对多波次目标的反导火力安排与分配是一个复杂的不确定多约束优化问题。在对反导火力规划问题分析的基础上,给出了弹 目分配时机、模型思路和假设。分拦截任务分配和弹-目分配两步建立了反导火力规划模型,拦截任务分配中,通过时间段分解将同时需要求解的多个问题转换为多个子时间段的一个问题;弹-目分配中,基于航路捷径、目标落点的不同,拦截弹拦截有利度计算是关键环节。模型突破以往研究目标不考虑时间约束的局限,建立起弹-目-时间对应分配关系,提供一种新的、动态的反导火力规划方法,仿真实例体现了模型较好的工程应用前景。     

一类资源约束单机排序问题

讨论具有连续资源的单机排序问题．在这一模型中，工件的释放时间是所消耗资源的非负严格减少连续函数，工件的加工时间是开工时间的严格增加线性函数．考虑两类问题，第一类问题的目标函数是在满足最大完工时间限制条件下极小化资源消耗总量、第二类问题的目标函数是在满足资源消耗总量限制条件下极小化最大完工时间．对两类问题讨论了最优排序的某些特征．基于对问题的分析，分别给出了求解最优资源分配的方法．结果表明，加工时间为常数情况的结论对于加工时间是开工时间线性函数的情况仍然成立。     

机群保障资源配置建模与优化研究

本文系统分析了机群保障的基本流程,厘清了保障过程中的各类约束条件,明确了机群保障资源配置的优化目标,构造了机群保障资源配置的数学优化模型.针对机群保障资源配置问题的大规模性与NP-hard性,采取滚动调度思想,将大规模优化问题分解为子问题,进而提高了求解的效率.最后以4架飞机6批次连续出动作为典型任务模式,基于优化平台验证了模型和算法的有效性和高效性.本研究为机群保障资源配置优化问题提供了一种有效的解决思路.     

预警网络优化配置算法研究

由于我国军事防护海域及试验场区众多且较分散,当前迫切需要采用经济有效的方法建立预警网络,提早发现异常并立即告警和处理。为此首先借鉴入侵图思想构造警戒区域的有向图模型,以此描述可能的入侵路线及监测站候选部署位置。随后针对预警网络中固定监测站和移动监测站的部署数量、位置及巡逻航线等配置问题,建立了随机性数学模型,旨在保证一定目标检测概率的条件下尽量缩短预警时间,并提出了一个基于仿真抽样的启发式优化算法对该模型求解。最后通过仿真实验证明,相较于随机部署和层次部署方法,优化配置算法具有较高的预警性能。     

Kind of deadlock-free scheduling method

Deadlock must be avoided in a manufacturing system. In this paper, an efficient algorithm for finding an optimal deadlock-free schedules in a manufacturing system with very limited buffer is presented. This algorithm is based on the effective genetic algorithm (GA) search method, and a formal Petri net structure is introduced to detect the token player assuring deadlock-free. In order to make the scheduling strategy generated by GA meet the required constraint of deadlock-free, some results of the structure analysis of Petri net are involved as a criterion to select deadlock-free schedule from the population generated by GA. The effectiveness and efficiency of the proposed approach is illustrated by using an example.     

基于非线性修正策略的空气质量预警系统研究

建立科学、有效的空气质量预警系统,对于保护人们的身体健康和促进社会和谐稳定具有重要的科学价值和实际意义.为此,本文首先利用孤立森林(isolationforest,iForest)算法进行空气质量指数(air quality index,AQI)离群点分析,然后建立了一种空气质量预警系统,该系统由数据预处理模块、优化模块、预测模块和修正模块构成,融合了时变滤波经验模态分解(time varying filtering based empirical mode decomposition,TVF-EMD)、改进的蝴蝶优化算法(modified butterfly optimization algorithm,MBOA)、离群鲁棒极限学习机(outlier robust extreme learning machine,ORELM)和非线性修正策略,该预警系统成功地实现了空气质量的有效预警.同时,以污染程度不同的5个城市作为实验地点对预警效果进行检验,结果表明:1)与经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)相比,TVF-EMD可以更为有效地降低原始数据的非线性和非平稳性特征;2)基于MBOA的误差非线性修正策略比其他误差修正策略更胜一筹,可以显著提高预警系统的性能;3)建立的预警系统的性能要优于其他对比模型,可以对污染程度不同的城市进行有效预警.