基于OpenGL的导弹攻击过程可视化仿真

运用OpenGL图形库,研究了三维对象的建模方法、特殊效果产生技术、模型的数据驱动及视点变化技术。建立了舰船、飞机和导弹的三维模型,制作了大海、天空、岛屿、爆炸等特殊场景。实现了导弹攻击过程的可视化仿真,试验者可通过视景仿真终端从任意距离和角度观察导弹的攻击过程。     

一种典型防空导弹武器系统可靠性模型及仿真实现

可靠性是地空导弹武器系统的重要性能指标之一。不同的地空导弹武器系统,其子系统有不同的可靠性模型。仿真法是进行地空导弹武器系统可靠性研究的有效途径。基于典型防空导弹武器系统的组成结构、工作过程和工作状态,建立了其可靠性逻辑关系、数学模型和仿真模型,讨论了仿真软件的结构,给出了仿真流程,编制了仿真软件,得到了某战术想定下的武器系统可靠性指标。该指标能满足战术使用要求。     

地空导弹与空中目标遭遇点预测模型和算法

导弹与目标的遭遇点坐标是地空导弹指挥控制系统进行射击指挥决策的关键依据之一,必须建立精准快速的预测模型或算法.‘针对非机动空气动力目标,研究了遭遇点预测的解析模型和迭代算法.解析模型中,将导弹引导过程近似为平行接近法,导弹匀速飞向瞬时遭遇点;迭代算法中,根据导弹常用的视线法和比例导引法解算导弹的运动学弹道,来预测瞬时遭遇点坐标.仿真分析表明,解析模型和迭代算法设计合理有效,前者简捷快速,适用于作战单元指挥控制系统;后者较为精准,实时性好,适用于火力单元指挥控制系统.两种方法都具有较强的工程应用价值,为指挥控制系统研制提供实用的模型技术支持.     

导弹仿真中海浪的数字仿真及其动画生成

根据某型潜射导弹仿真的需要,利用海浪谱,用线性叠加法建立了海浪的数学模型。在此基础上,用法线扰动法生成了三维海浪动画,应用于导弹攻击过程的动态模拟     

地面防空非对称信息对抗仿真研究

在地面防空作战中 ,地空导弹和空中目标的对抗是一个动态的对抗过程。在多目标攻击时 ,进行目标分配后 ,通过把模型分为自身状态和对对方的估计状态 ,建立了防空作战多导弹 多目标的信息对抗模型。分析了在多目标攻击的情况下 ,目标的分配原则以及导弹追击和目标逃避的控制输入的选择原则。通过仿真 ,体现了导弹和目标之间的对抗性 ,对深入研究地面防空系统对抗性建模方法具有重要意义。     

SABS算法在虚拟水电（仿真）系统中的实现

采用C/S结构的基于虚拟现实的水电仿真系统中,虚拟可视化场景与仿真数学模型间存在时间不同步的问题,以致影响虚拟可视化场景与仿真数学模型间的交互,造成虚拟可视化场景的运行出现不连贯的现象.针对这一问题,在系统中应用SABS算法,调整虚拟可视化场景与仿真数学模型间的时间差,以改善系统的交互性,使虚拟可视化场景的运行更加流畅,并进一步分析了算法在系统运行过程中对系统交互性的影响.     

导弹攻防对抗仿真可视化系统的设计与实现

导弹攻防对抗系统主要用于模拟和验证与导弹突防相关的技术和理论,仿真可视化部分是整个系统最直观的组成部分.简要分析了导弹攻防对抗仿真可视化系统的框架结构,介绍了基于MFC的Vega Prime程序设计方法.提出了基于HLA的分布式攻防对抗仿真可视化系统的三维场景显示设计思路和实现方式.同时也对基于地理信息系统和军标系统的二维态势显示给出了设计模式和实现途径.     

巡逻攻击导弹作战仿真系统研究

为了跟踪研究巡逻攻击导弹的远程控制、数据链与精确制导武器之间配合等技术问题,针对巡逻攻击导弹开展了作战仿真研究,具有极其重要的意义.基于HLA对巡逻攻击导弹作战仿真系统仿真结构进行了研究,并重点研究了数据链控制仿真、导弹系统控制仿真等核心技术问题,基于成熟的"Creator+Vega+VC"视景仿真方法进行了系统初步实现,满足了系统演示论证需要.     

防区外导弹联合攻击武器系统攻防对抗仿真

针对防区外导弹联合攻击武器系统攻防对抗过程,通过计算机仿真方法对其进行研究。基于攻防对抗战场想定分析了防区外导弹联合攻击武器系统攻防对抗的体系结构和对抗特点,建立了仿真体系中各模块的数学模型。采用模块化和面向对象的仿真建模方法得到了防区外导弹联合攻击武器系统攻防对抗仿真软件,从而对整个对抗过程进行仿真研究。该软件通用性强,可以对不同作战环境和武器力量配置条件下的攻防对抗进行仿真研究,不仅使整个对抗过程可视,而且可以对防真结果数据进行统计分析,为防区外导弹联合攻击武器系统攻防对抗作战决策提供参考。     

超视距多机协同多目标攻击系统研究

首先在BVR多机协同多目标攻击系统中使用了自主优先权和协同优先权,采取了分组决策的方案,然后用BP神经网络完成目标分配,SOFM神经网络完成攻击排序,采用神经网络实现了决策算法,并对整个决策系统进行了仿真;然后,在原始态势数据的基础上计算了导弹攻击区,用比例导引法实现了空空导弹攻击.最后设计了BVR多机协同多目标攻击系统,将空战决策,导弹攻击区判断,导弹攻击融为一体,并进行了仿真.结果验证了决策的正确性.本文工程背景强,所得的仿真结果可供工程设计时参考.     

舰炮曲射弹道的火控解算模型及其仿真研究

舰炮只采用低伸弹道存在缺陷，而同时采用曲射弹道可弥补其不足。从舰炮武器系统的作战需求论述了采用曲射弹道的必要性，同时建立了解弹道方程求解舰炮射击诸元的数学模型、求解弹丸飞行时间和快速迭代解命中模型、利用最小二乘方法进行弹道气象条件误差源辩识分离模型等的综合火控解算模型。通过仿真验证了模型的可行性。     

一种利用弹体轴向加速度测量值解算弹道的方法

提出了一种可用于弹道修正弹药弹道预测,利用弹体轴向加速度测量值结合2-d质点弹道方程进行弹道解算的方法.根据2-D质点弹道模型,分析了弹体轴向加速度与弹丸速度变化率之间的关系.建立了利用弹体轴向加速度测量值进行弹道解算的数学模型.利用靶场试验数据对这种方法进行了验证,解算弹道诸元与实测值基本吻合.最后分析了弹体轴向加速度测量误差对弹道解算精度的影响,发现加速度传感器零位偏置误差对解算精度影响显著.     

再入机动飞行器最优轨迹设计与跟踪

提出了一种再入机动飞行器（maneuvering reentry vehicle, MRV）的最优制导与控制方案。针对MRV再入机动轨迹优化问题,提出了新的基于Gauss伪谱优化方法的分段优化策略;由产生的最优参考轨迹,生成系统的外环最优制导指令。接着利用轨迹线性化控制（trajectory linearization control, TLC）方法设计系统的内环控制律。基于MRV完整的非线性六自由度模型,仿真表明提出的再入轨迹优化设计方法是有效的,而且内环TLC控制器可以准确地跟踪外环的最优制导指令和最优轨迹,并对系统未建模特性和参数不确定性具有一定的鲁棒性能。     

经典轨迹的相似度量快速算法

针对经典轨迹相似度量的耗时性,利用轨迹压缩算法,提出一种基于最长公共子序列(longest common subsequence, LCS)的相似度量快速算法。首先，对实时轨迹进行压缩,减少轨迹点数。然后，利用经典轨迹的点与实时轨迹线段之间的距离,根据改进的多对1 LCS长度公式,计算经典轨迹与实时轨迹之间的LCS长度。最后，将LCS长度与经典轨迹的点数的比值作为经典轨迹的相似度。实验说明,通过轨迹压缩能够减少60%以上的计算时间。     

经典轨迹的相似度量快速算法

针对经典轨迹相似度量的耗时性,利用轨迹压缩算法,提出一种基于最长公共子序列(longest common subsequence, LCS)的相似度量快速算法。首先,对实时轨迹进行压缩,减少轨迹点数。然后,利用经典轨迹的点与实时轨迹线段之间的距离,根据改进的多对1 LCS长度公式,计算经典轨迹与实时轨迹之间的LCS长度。最后,将LCS长度与经典轨迹的点数的比值作为经典轨迹的相似度。实验说明,通过轨迹压缩能够减少60%以上的计算时间。     

基于“人-车-路”协同的复杂公路/赛道行驶轨迹决策模型

在真实的公路行驶中,驾驶人需要在明显富余的可使用路面宽度内决策出期望轨迹,因此轨迹决策模型是构建完整驾驶人模型不可或缺的一个组成部分. 该文提供了适于山区复杂公路行驶场合的轨迹决策方案. 首先,提出了“前视断面选点”的计算策略;然后,针对公路上的典型驾驶习惯建立了轨迹长度最短、曲率和最小、曲率变化率最小、轨迹居中4个目标函数;接下来,根据实际的公路行驶特点,设置了道路边界、障碍物避绕、侧向稳定性以及弯道通过性等4个约束条件;之后,参考真实驾驶人的决策过程,设计了能够解决任意里程任意复杂公路轨迹决策的滚动时域算法. 最后,文末给出了复杂公路和赛道的仿真实例,结果表明优化得到的轨迹曲线符合事先预期的效果,并与日常行车中观察到的轨迹非常一致,验证了模型的可靠性.     

基于LCSS的目标航线规律快速匹配方法

针对战场态势智能化分析与深度感知需求,在积累的活动航线规律知识基础上,结合实时目标运动特征,采用滑动窗口处理、活动阵位特征过滤、数据格式化处理等手段,运用最长公共子序列处理思想,提出一种快速实用的航线规律匹配算法。通过若干案例仿真验证了该算法模型的可行性和有效性。该模型能够综合考虑战场态势分析的时效性和快速性,准确匹配出实时目标相关联的活动规律信息,并且该算法计算量小、耗时短、匹配效率高,易于工程实现。     

Progress in reentry trajectory planning for hypersonic vehicle

The reentry trajectory planning for hypersonic vehicles is critical and challenging in the presence of numerous nonlinear equations of motion and path constraints, as well as guaranteed satisfaction of accuracy in meeting all the specified boundary conditions. In the last ten years, many researchers have investigated various strategies to generate a feasible or optimal constrained reentry trajectory for hypersonic vehicles. This paper briefly reviews the new research efforts to promote the capability of reentry trajectory planning. The progress of the onboard reentry trajectory planning, reentry trajectory optimization, and landing footprint is summarized. The main challenges of reentry trajectory planning for hypersonic vehicles are analyzed, focusing on the rapid reentry trajectory optimization, complex geographic constraints, and coop- erative strategies.     

基于目标跟踪与轨迹聚类的行人移动数据挖掘方法研究

随着物联网、大数据、人工智能等技术在安防领域不断取得突破性进展,公共视频监测系统近年来得到飞跃式发展.基于监控设备产生海量的非结构化视频数据,通过对监控视频中的行人轨迹进行分析和研究,可以挖掘出其中蕴含的行为模式,这对人群行为研究有着重要的研究价值.本文使用基于目标检测的多目标跟踪算法对地铁站出口,商场出口等场景中的行人移动轨迹进行提取,并在此基础上对行人的轨迹模式进行分析.针对行人轨迹的特点,在基于点密度聚类算法的基础上,提出并实现了基于轨迹相似度的轨迹聚类方法.结果表明,该方法能够有效的提取行人轨迹,并且从大规模轨迹数据中提取出轨迹模式.     

基于LSTM的弹道导弹主动段轨迹预报

弹道导弹主动段长周期轨迹预报能够为导弹防御系统提供早期预警信息。传统的轨迹预报方法大多集中在导弹的自由段与再入段,通过解析法、数值积分法或函数逼近法推断未来时刻目标的状态。由于弹道导弹在主动段会受到多个未知作用力的影响,其轨迹预报相比自由段与再入段更具挑战性。为此,本文提出了一种基于长短时记忆(long short-term memeory, LSTM)网络的弹道导弹主动段轨迹预报方法。首先,根据导弹主动段动力学模型与弹道参数典型取值生成用于网络训练的大规模轨迹样本;其次,设计了基于深度LSTM网络的弹道导弹主动段轨迹递归预报方法;最后,与基于数值积分法、多项式拟合及反向传播神经网络的轨迹预报方法的实验对比,表明了所提方法在主动段轨迹预报上的优越性。