编队干涉SAR系统空间构形倾角确定准则研究

基于直角坐标系三维相对位置表示系统空间基线,提出了编队干涉SAR系统的构形倾角选择原则.以编队系统相对运动特性为出发点,从InSAR成像几何角度建立了编队干涉SAR系统高程测量模型并推导了系统高程测量误差影响模型.进而,给定空间基线各分量测量误差,在有效基线和投影基线固定情况下分别推导了系统构形倾角与高程测量误差的关系并进行了理论分析.数学仿真结果表明:当系统有效基线长度固定时,可以近似认为系统构形倾角不影响高程测量精度;当系统垂直于飞行轨迹向投影基线固定时,取系统构形倾角近似等于雷达波束中心视线角可以使基线测量误差对高程测量精度影响最小.     

基于ET-GMPHD算法的编队目标跟踪方法

针对低检测环境下编队目标的跟踪问题,提出了一种基于扩展目标高斯混合概率假设密度(extended target Gaussian mix probability hypothesis density, ET-GMPHD)算法的编队目标跟踪方法。首先,保留修剪掉高斯项的同时将其外推,用Jensen-Shannon(JS)散度衡量下一时刻状态估计值与外推值间的相似程度,并以此反映是否有目标丢失,保证真实目标不被修剪,解决了因目标漏检导致跟踪结果不准确的问题。其次,结合循环阈值聚合法得到编队整体的状态估计,消除了估计状态集合中状态值过多造成的影响。最后,仿真实验表明,该方法能够在检测概率极低的情况下进行有效跟踪,并具有良好的跟踪性能。     

基于MAS的编队协同作战仿真系统建模研究

在深入分析现代海战复杂性特点的基础上,以复杂系统理论为指导,采用基于MAs(Multi-agentsystem,多智能体系统)的建模仿真方法对编队协同作战仿真系统建模进行了研究,旨在为开展编队协同作战的战法研究构建一个贴近实战的作战仿真系统.重点阐述了编队协同作战仿真系统的建模过程,提出了基于MAS的编队协同作战仿真系统框架,并针对如何在编队多个作战兵力Agent之间开展有效协同的关键问题,根据编队协同作战指挥的特点,提出一种分布与集中相结合的MAS规划方法.最后,基于HLA(High Level Arclitecture,高层体系结构)规范设计了编队协同作战仿真系统的体系结构.     

基于CARTWHEEL构型的小卫星星座有效基线分析

编队小卫星有效基线分析是编队小卫星SAR系统性能分析的关键,提出了针对Cartwheel编队构型的精确基线分析方法.将小卫星星座绕飞轨迹Hill方程与地球自转相结合,综合考虑两者的影响,精确的对Cartwheel构型星座有效基线进行仿真计算,并且对星座在不同轨道位置的基线偏差进行了分析.     

一种无人机载雷达和通信一体化波形设计方法

为了节省现有无人机编队利用数据链周期性地通告平台位置、速度等占用的时间资源, 本文创新性地提出了一种无人机载雷达和通信一体化波形设计方法。利用一种基于分段帧结构的扩频通信波形信号,在无人机间数据通信的同时,利用帧结构分段设计,隔离出目标回波信号,然后进行雷达回波信号的处理,从而直接完成无人机编队位置感知,达到通信与雷达探测同时进行却又互不影响的目的。外场实验结果表明所设计的一体化波形可以优于0.4m的探测精度有效测量目标距离,完成目标的位置感知,节省了无人机周期位置报告的时间资源,具有较强的理论创新和应用价值。     

基于记忆辅助动态UMDA的UCAV编队动态目标分配

针对无人作战飞机编队对地攻击过程中的动态目标分配问题,建立了针对联合目标的武器目标分配（weapon target assignment, WTA）模型,反映攻击方攻击意图及对目标内在关系的理解。提出基于记忆辅助的动态单变量分布估计算法（memory enhanced dynamic univariate marginal distribution algorithm, MDUMDA）对问题进行动态寻优,利用概率模型对动态寻优过程中的历史信息加以记忆和利用。仿真结果表明,所建立的WTA模型是合理的,MDUMDA能够有效求解动态WTA问题,其性能明显优于随机迁移算法。     

移动机器人网络运动协调的控制与仿真

研究移动机器人网络运动协调的仿真框架与分散控制律的设计。建立了传感范围有限、差速驱动移动机器人网络的数学模型:单个机器人的运动由运动学与动力学方程描述,且驱动力矩和速度有限;有向图和proximity图分别描述机器人间的通信网络和互感网络。设计了基于MATLAB/SIMULINK的运动协调仿真框架,并在此基础上设计了带速度约束的平行运动与自组织编队生成协调控制律。仿真结果证明控制器设计的有效性和仿真框架对不同分散控制律的适用性。     

编队箔条弹与舰空导弹武器火力兼容模型

编队箔条弹干扰与舰空导弹协同防空作战中的火力兼容控制属于编队软硬武器火力兼容控制的一种基本情况。通过建立编队坐标系中箔条云假目标位置变化动态模型和舰空导弹起控点参数模型,从箔条云对雷达电磁波散射的角度出发,提出了基于箔条云对电磁波衰减特性的箔条弹与舰空导弹火力兼容判别模型,通过协同控制编队中舰空导弹的发射时间,避免了箔条弹对导弹的干扰,解决了二者之间的火力冲突。研究成果有助于提高编队防空作战能力,并为编队其它软硬武器火力兼容研究提供借鉴。

Abstract：

The firepower compatibility of fleet chaff jamming and ship-to-air missile cooperative air defense is one of the basic forms of fleet hard and soft weapon firepower compatibility.The model of chaff cloud decoy target moving and the guidance starting point position model of ship-to-air missile were established.Based on the characteristic of electromagnetic scattering from chaff cloud and the attenuation of chaff cloud to electromagnetic waves,the firepower compatibility model of fleet chaff jamming and ship-to-air missile was given.By controlling the time of missile launched,the jamming from chaff clouds could be avoided,and the conflicts between chaff jamming shell and missile were solved.The model can be used for reference researches in this area.     

多机编队队形控制建模及可视化仿真系统设计

针对多机协同作战编队队形控制问题,给出了相应的军事概念模型,提出了基于几何约束的三角形、菱形、主从式等典型树形编队控制模型,并通过可视化仿真技术,构建了可用于制定试飞方案的可视化仿真验证环境。验证结果表明基于该编队队形控制的算法可用于简单的模拟飞行操作和战术对抗、验证飞机模型。

Abstract：

In order to control the form of multi-fighters cooperative combat in formation, the military notion model was introduced. Several typical tree form team models （triangle, lozenge and leader-follower） based on geometry constraint were proposed on multi-fighters flying in formation. Through researching VR technology, a visual simulation testing model platform was built for making a plan of flight-testing mission. The simulation results indicate that the arithmetic can be well used on simulating flight, anti-tactics and valuating the flight models.     

递阶式虚拟结构非完整机器人的编队控制

提出一种递阶虚拟结构编队控制方法,将机器人编队按空间分布划分为簇,并定义某段时间内该簇(虚拟结构)的参考轨迹,将虚拟结构的运动转化为各机器人的期望轨迹,然后基于反步思想,并通过设计移动机器人误差跟踪系统的Lyapunov函数来设计动态反馈控制器,实现了对参考轨迹的全局渐近跟踪.最后通过对给定直线和圆轨迹的编队跟踪试验,验证了该控制策略的有效性.