弹道导弹攻防对抗的对策模型

针对现代空袭的弹道导弹突击,设计了弹道导弹攻防对抗的对策模型。把导弹攻击的行动表示为能造成最大预期伤害的数学模型,然后指出如何最优化防御拦截系统部署及拦截方案以期最小化最大期望毁伤,仿真实例说明了弹道导弹攻防对抗对策方法的有效性。     

舰船往返拦截搜索发现概率计算公式的推导、检验和修正

可靠的单舰船搜索效能解析计算方法,是舰船编队和多舰船协同搜索行动效能计算和方案优化的基础.本文建立了单舰船往返拦截搜索发现概率计算模型,给出了基于有效相对搜索区分析的发现概率计算方法,对发现概率近似计算公式进行推导并编制仿真计算程序对计算结果的可靠性进行检验,根据检验结果和进一步的理论分析对计算公式进行修正.仿真检验显...     

基于目标机动检测的集成估计与制导方法

基于传统的估计器和制导律独立优化设计方法在实际的目标拦截情形中如有界控制、饱和状态变量等其综合性能不是最优,同时目标机动估计延迟对拦截导弹寻的性能具有较大影响,将估计器和制导律集成考虑,给出一种适用于随机机动目标拦截的自适应集成估计与制导方法。该方法主要由滤波器组、制导律组和1个目标机动命令切换时间检测器构成。检测器为广义似然比检测器,对目标机动特征如目标机动突变时间和突变量等进行检测,并由检测时间对滤波器和制导律进行在线选择,从而削弱估计延迟对导弹寻性能的影响。基于Monte Carlo试验法进行仿真。研究结果表明：该集成估计和制导设计方法与具有单一滤波器和制导律的方法相比,可有效提高导弹单发命中概率。     

三体对抗中的自适应协同突防策略

针对三体对抗中由目标飞行器释放的弱机动防御弹难以精确打击高机动来袭拦截弹的问题,提出了一种目标-防御弹的自适应协同突防制导策略。首先,根据已知的拦截弹的制导策略和运动信息,以最小化脱靶量和控制代价为目标,通过系统降阶,利用最优控制理论设计了目标-防御弹的最优协同制导律。接着,考虑实际攻防对抗中拦截弹制导策略未知的情况,采用基于平方根容积卡尔曼滤波的多模型自适应滤波器估计拦截弹的制导策略和运动信息,利用模型概率对各模型的最优协同制导律进行混合输出,得到自适应协同突防制导律。仿真结果表明:最优协同制导律能让目标飞行器协助防御弹在不具备机动能力优势的情况下成功打击拦截弹,且脱靶量小于0.1m;自适应协同制导律能够准确地估计拦截弹的运动状态,并使得防御弹在目标飞行器配合下以较小的控制代价精确地打击拦截弹,脱靶量有97%的概率落入小于0.765m范围内。     

基于多影响因素的反导拦截区域仿真

针对传统的反导防御系统拦截区域算法考虑因素单一,难以满足导弹攻防对抗对反导防御系统精确描述的需求,对拦截区域的主要影响因素进行了分析总结,提出并建立了一种考虑多影响因素(包括拦截武器最大拦截距离、多功能雷达方位角及探测角)的毁伤目标拦截区域计算模型。采用该模型对不同部署阵地和雷达探测角下的反导防御系统拦截区域求解,并给出仿真实例。结果表明,在一定条件下拦截区域面积随拦截武器系统最大拦截距离、多功能雷达方位角和探测角的增大而增大。该模型能够更加精确地计算出反导拦截区域的特性参数,可供导弹攻防对抗中防御方模型设计和参数设置引用与参考。     

战术弹道导弹再入段机动突防仿真研究

研究了战术弹道导弹 ( TBM)再入段采用机动突防方式时攻防对抗的有关问题。通过构建攻防对抗仿真系统 ,较为系统地研究和探讨了 TBM再入点参数对其突防能力的影响和防御系统如何提高拦截效率的技术途径。     

涵道螺旋桨多工况设计

单一工况下设计的涵道螺旋桨通常不能满足垂直起降飞机的多工况高效需求。基于叶素动量理论可以开展涵道螺旋桨多工况设计,其关键在于不同工况下螺旋桨拉力占比、修正来流速度的计算。在无螺旋桨几何的情况下,采用动量源方法对涵道拉力进行估算,提出了修正来流速度的计算方法,基于最小能量损失原则建立螺旋桨几何,采用多重参考系方法进行耦合计算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）修正,得到单一工况下弦长扭转角关系、螺旋桨拉力占比以及修正来流速度。通过改变设计升力系数及转速,使不同工况下涵道螺旋桨的弦长及扭转角相匹配。分析结果表明,动量源方法计算的涵道拉力占比较大,来流速度修正方法可减少相同工况下耦合CFD求解计算量。多工况设计可有效提高涵道螺旋桨的综合效率。     

STT反舰导弹末端机动的控制方案比较研究

进行末端机动,有利于增大反舰导弹的突防概率。本文按照轨迹形态,将反舰导弹的末端机动分为平面机动与非平面机动两类,讨论了几种可能的控制方案,分析了它们的优缺点。采用降维方法,简化了控制指令设计。给出并比较了在几种控制指令下的末端机动实现公式,进行了具体的控制指令设计,并给出了质心、姿态角复合指令控制的一体化公式。仿真结果表明了控制方案设计的有效性。本文所研究的控制方法,适用于海军超音速、亚音速反舰导弹的末端机动控制。     

集束箭弹命中概率分析的Monte-Carlo方法

研究集束箭弹命中概率的分析与计算方法.讨论了集束箭弹小箭分布特性,构造了小箭分布规律的数学模型,提出了分析集束箭弹命中概率的Monte-Carlo模拟方法.编写了采用Monte-Carlo模拟方法的集束箭弹命中概率计算程序并对实例进行了计算,得到了集束箭弹的命中概率及其与小箭散布参数的关系.研究结果具有工程应用价值,并证明了Monte-Carlo方法是分析集束箭弹命中概率的有效方法.     

毫米波遥控弹道修正弹系统的可行性应用研究

讨论了毫米波遥控指令弹道修正弹系统的组成和工作原理;分析了远程低成本精确火力打击和防空反导2种模式下,对该系统在作用距离、修正能力等方面的性能要求.根据当前毫米波技术和修正执行机构的研究现状,对这两种典型应用进行了详细的可行性论证分析.计算表明:毫米波遥控指令可靠收发距离大于30 km,并对雨衰有一定的适应能力;证明了修正弹15 m/s的修正能力满足防御末段高速机动反舰巡航导弹的机动能力要求.指出该系统的可能应用对象为高炮精确炸点弹药、低成本远程中大口径火炮的高精度打击弹药和双用途舰载毫米波遥控指令弹道修正弹系统.     

反舰导弹冲淡式电子干扰模型研究

冲淡式电子干扰是应对反舰导弹的常用电子干扰手段,基于冲淡式干扰的基本原理建立了反舰导弹的冲淡式电子干扰模型,分析并计算了各种不同攻防对策下的冲淡式干扰的效果及其变化趋势,在此基础上讨论了对抗双方在冲淡式电子对抗中的最优对策,包括战术对策和装备策划对策,为冲淡式电子干扰攻防实践提供了一定的理论依据。     

反舰导弹冲淡式电子干扰模型研究

冲淡式电子干扰是应对反舰导弹的常用电子干扰手段,基于冲淡式干扰的基本原理建立了反舰导弹的冲淡式电子干扰模型,分析并计算了各种不同攻防对策下的冲淡式干扰的效果及其变化趋势,在此基础上讨论了对抗双方在冲淡式电子对抗中的最优对策,包括战术对策和装备策划对策,为冲淡式电子干扰攻防实践提供了一定的理论依据.     

基于韦伯分布与RBI理论修正的加氢母站设备可靠性分析

针对目前氢损伤失效机理无法量化到失效概率中的问题,更加准确、全面的分析加氢母站设备可靠性,修正RBI理论进行加氢母站设备的可靠性分析,结合双参数韦伯分布、极大似然估计统计分析设备同类失效概率,针对加氢母站设备特有失效机理,创新性地提出氢损伤修正因子与其定量分析方法,整体探讨了加氢母站设备可靠性。结果表明：修正RBI理论的泄漏孔径分类、结合双参数韦伯分布与极大似然估计计算同类失效概率更符合实际工况;结合氢损伤修正因子可得出氢设备失效概率值,氢损伤修正因子敏感性分析表明,氢损伤修正因子对设备失效概率呈正相关,建议对氢设备应采取一些具体措施进行预防性维护,对加氢母站设备安全运营管理与预防决策有重要意义。     

拦截高速机动目标最优制导策略

在远距离拦截高速、频繁机动的目标不能采用单一制导律,而要采用综合的制导策略来应对。目标被拦截时的碰撞角是制导问题中另一个重要参数,它对战斗部效能的影响极大。考虑二维平面内,通过将非线性弹目运动关系降阶,运用最优控制理论推导制导指令,引入时间相关的分段线性阻尼项,提出了一种针对高速、高机动目标的最优制导策略。得到的制导策略可令导弹在拦截高速机动目标时,对目标机动的敏感度随时间而变化,分析了参数不同的时间相关阻尼对拦截弹道的影响。通过二维非线性仿真验证了制导策略的性能,且可以满足终端碰撞角约束。     

一维弹道修正弹气动布局与修正能力研究

为提高炮弹密集度,对采用阻力环装置的一维弹道修正弹进行了研究.基于牛顿流理论建立了一维弹道修正弹阻力环结构的附加阻力系数工程算法,通过数值分析和风洞实验研究了不同阻力环结构的气动力特性,对阻力环在弹道上不同位置的作用对弹道修正能力的影响进行了数值计算和炮射试验研究.结果表明:气动力和修正弹道的计算值和实验值基本一致,该文分析的阻力环气动布局结构对一维弹道修正弹设计有借鉴作用,研究提出的阻力环气动力算法和修正弹道算法可以作为该弹弹道设计的工具.研究结果为一维弹道修正弹的弹道设计提供了依据.     

基于弹道形成的空基助推段反导拦截弹制导律设计

围绕空基助推段反导作战拦截弹制导问题,建立了空基动能拦截弹的时间最优控制模型。结合空基助推段反导作战任务的特殊性探讨了模型的边界条件和容许控制问题;提出了基于虚拟弧的拦截弹可行轨迹确定方法;进一步选取拦截弹飞行时间最小、拦截弹飞行距离最短和命中点拦截弹与目标弹道导弹的拦截角度最大为性能指标,给出了弹道形成制导律的计算方法;通过案例仿真验证了模型及算法的有效性。     

基于博弈模型的网络安全最优攻防决策方法

为了有效地实施网络安全风险管理,降低安全风险损失,该文基于博弈理论,通过分析攻击者和防御者的攻防交互,设计了一种网络安全最优攻防决策方法。该方法首先根据网络的拓扑信息、节点的可达关系和脆弱性信息,生成网络的状态攻防图,计算攻防图中各原子攻击成功的概率和危害指数,从而得出所有可能攻击路径的成功概率和危害指数,进一步计算不同网络安全状态下攻防双方采取不同攻防策略的效用矩阵。根据状态攻防图,基于非合作非零和博弈模型,提出了一种最优攻防决策算法,结合脆弱点的防控措施,生成了最优攻防策略。通过一个典型的网络实例分析了该方法在网络安全风险管理中的应用。实验结果表明:该方法能够有效地生成最优的攻防决策方案。     

基于全通道误差估计的协同反潜效能评估

 论述了编队协同反潜的必要性。针对一种典型编队反潜场景,通过反潜全通道误差估计概要计算了火箭助飞鱼雷命中概率,从不同的参数选择,可发现编队反潜过程中提升火箭助飞鱼雷命中概率的有效技术途径。     

具有弹道修正功能的引信设计

该文提出一种基于磁探测技术和全球定位技术的弹道修正引信,在弹药飞行过程中,GPS接收机将实时空间位置信息传递给控制模块,同时磁阻传感器将实时三维磁信息传递给控制模块,由控制模块进行信息处理,计算出弹药的各个时刻的飞行姿态,和理论弹道中特征点的理论姿态信息进行比较,通过点火喷嘴进行弹道修正。在理论炸点位置或理论炸点姿态时刻,由控制模块发出起爆命令进行起爆。具有弹道修正功能的引信可以提高弹药的命中精度和毁伤效能。     

拦截高速目标的中制导次优弹道修正

针对临近空间飞行器的快速发展所带来的拦截高速目标作战需求,应用模型静态预测规划（model predictive static programming,MPSP）方法设计了一种中制导次优弹道修正算法.首先,通过分析中末制导交接班时刻拦截弹的最佳交接状态,得到了零控拦截条件,该条件由拦截弹和目标的速度比以及二者的速度前置角唯一确定;其次,针对不满足零控拦截条件的情形,分析了在引入比例导引作为末制导律前提下的捕获区,得到了拦截弹和目标速度前置角组成的平面内的捕获区基本构成,建立了中末制导交接班时刻拦截弹需要满足的捕获区约束;然后利用高斯伪谱法（Gauss pseudospectral method,GPM）得到了满足零控拦截条件的基准弹道,应用MPSP设计了考虑捕获区约束条件限制的弹道修正算法;最后,仿真结果验证了所提方法的合理性以及有效性.