用于双基地雷达目标定位的全局收敛高斯-牛顿法

考虑了双基地雷达目标定位问题中的非线性最小二乘方程组的迭代解法。用高斯 牛顿迭代法解非线性最小二乘方程组计算量小、收敛快,但所得解的正确性及精度依赖于选取的迭代初值与真值的靠近程度,及方程组的非线性强度。给出了两种变步长全局收敛策略,与高斯-牛顿法相结合可得到对初值不敏感的迭代算法。仿真结果表明,用全局收敛的高斯 牛顿法解最小二乘方程组能得到更准确的解,且迭代次数较少。     

最优未来空域窗模型

未来空域窗射击体制是一种近年发展起来的高炮射击体制。以往对它的数学描述只考虑了一组射击误差,通过定量构造的方式,给出了一种可行的未来空域窗模型。在考虑了炮弹间的相关误差,以毁伤目标的概率为效能指标,推导出了最优未来空域窗的模型,并给出了未来空域窗可实现的毁伤目标概率上界。最后通过算例,分析了各参数变化对未来空域窗的影响。结果表明:给出的未来空域窗模型优于已有的模型。     

多防线防御系统目标突防概率的计算

将排队论应用于双防线异类武器防御系统的突防过程分析和突防概率计算。给出了系统状态的通式,并分析了如何将系统处于某一状态的概率分解为若干独立事件的概率之和。给出了双防线异类武器防御系统的稳态方程组,和目标的突防概率公式,在求解稳态方程组的基础上可得到目标对防御系统突防成功的概率。最后将分析思路推广到多防线异类武器防御系统。     

反舰导弹区域射击方法研究

为进一步发挥反舰导弹(anti ship missile, ASM)的搜捕优势,结合ASM应用特点,提出ASM的区域射击方法。为使射击方案满足预定捕获概率、预定毁伤概率,并降低所需ASM总数,分别提出满足预定捕获概率的可用瞄准点间隔范围计算方法、对应最优毁伤概率的瞄准点间隔计算方法和ASM数量计算方法。在不同初始条件下,通过数值计算,与统计模拟法的结果和现有方法进行对比。结果表明,该方法具有较高的准确性,能够求解得到满足预定捕获概率与毁伤概率的射击方案;与现有方法相比,优化程度更高,并且可以给出更为完备的射击指挥参数以及射击方案求解流程,能够为ASM的战术应用提供更好的理论与技术支撑。     

对任意分布目标的舰炮对面区域射击瞄准点配置方法

为解决目标服从不规则分布情况下,舰炮对面射击瞄准点配置求解困难的问题,提出对任意分布目标的舰炮对面区域射击瞄准点配置方法。通过在离散空间内描述目标分布概率密度函数,直接给出数值形式的目标分布概率密度函数,避免解析形式下多次更新、更改对目标概率密度函数复杂度的提升;基于变分分析,求解数值形式的最优有效范围与最优中间函数;基于最优有效范围进行射击瞄准点初分配,之后基于共轭梯度法与最优中间函数进行射击瞄准点配置优化。仿真分析中,在目标服从规则分布情况下分别采用现有方法与所提方法求解瞄准点配置与对应毁伤概率,在目标服从不规则分布情况下采用所提方法求解瞄准点配置,并通过统计模拟法对比验证毁伤概率。结果表明,该方法在目标服从规则分布情况下与现有方法优化程度相当;同时,该方法能够求解目标服从不规则分布情况下的瞄准点配置,对应毁伤概率与理论最优毁伤概率相近。     

具有末制导搜索能力武器的区域射击方法

在考虑弹间的相关误差和末制导搜索能力的基础上,以毁伤目标的概率为效能指标,通过求解最优中间函数以确定最优覆盖区,避免直接求解最优覆盖区参数的难点,并分别从两方面证明了最优中间函数的正确性。通过最优中间函数推导出当目标散布区域较大时,多弹联合攻击中确定多瞄准点的配置模型。最后通过仿真计算,得到不同参数下采用区域射击技术的毁伤效能,分析了各主要参数与毁伤效能的关系。仿真结果表明,当目标定位误差较大,武器搜索宽度不足时,与集火射击相比,区域射击具有明显优势。     

无航路规划能力的反舰导弹盲目射击

盲目射击方式一般是具备航路规划能力的导弹所采用的,但无航路规划能力的导弹通过选择合适的攻击方式同样可实现盲目射击,给出了这类导弹盲目射击时攻击方式的计算模型,并进行了仿真。根据仿真结果分析了各种因素对最佳攻击态势的影响,结果表明：当导弹数量较少或敌方对抗火力较强或目标散布区小于一个导弹导引头的搜索宽度时,所有导弹应朝目标散布中心射击;当目标位置不确定性较大,即散布区较大时,应将导弹平均分配给计算得到的多个瞄准点;当目标散布区为一个圆时,导弹攻击方向不影响攻击效果。     

UKF算法及其在目标被动跟踪中的应用

利用了一种用于非线性系统的,基于无迹变换的Kalman滤波算法的一个新的扩展方法—UKF,推导了应用于方位角预测和纯方位跟踪两个方面的UKF滤波算法,并给出了具体步骤。仿真说明了在目标跟踪领域,应用该方法比以往EKF类的方法在滤波精度上明显提高,并且在实际应用中,由于该算法实现简单、计算量小而增强了可用性。     

动态武器目标分配问题中改进遗传算法的元级控制

动态武器目标分配问题是一类实时性很强的优化问题.考虑分配的时间约束时,其求解算法应该是anytime算法,即算法在任意时刻都能输出合理解,且解的质量随时间增加而增加.在有限的计算时间内,anytime算法的运行时间应在综合考虑解的质量、计算代价及环境状态的变化而确定,以使解的效用最大化.该文针对有截止期的动态武器目标分配问题的anytime算法,利用元级控制过程控制算法的响应时间.在分析算法解效用影响因素的基础上,建立了时间相关的解效用公式,并基于该公式给出了一种元级控制策略.仿真结果验证了对动态武器目标分配的anytime算法进行元级控制能有效提高解的效用.     

舰炮对岸区域射击最优表尺分配模型研究

舰炮对岸射击问题需要求取表尺梯次差及射击弹丸数量,区域射击方法能够优化求解这些参数。给出舰炮对岸射击毁伤概率模型,引入中间函数通过变分求解最优中间函数,进而提出表尺梯次差求解方法。根据预定毁伤概率要求,构建迭代模型,给出基于预定毁伤概率的射击弹丸数量求解方法。通过数值求解得到典型题设下的表尺梯次差及射击弹丸数量,并与现有方法进行了对比分析。分析结果表明,方法能够给出满足预定毁伤概率要求的舰炮对岸射击方案,与现有方法相比,模型精确性和优化程度更高。同时,在无法确定目标分布特性时,可以假设目标服从均匀分布并进行舰炮对岸射击方案求解,虽然会增加射击弹丸数量消耗,但是可以保证毁伤概率达到预定要求。