弹道导弹最优突防策略研究

为提高弹道导弹突防能力,寻求最优突防策略,建立弹道导弹突防与反导系统拦截体系对抗模型,分析反导系统对弹道导弹的拦截过程,运用系统论和随机服务理论方法,计算反导系统的拦截概率,给出了弹道导弹突防概率计算模型,在此基础上进行了弹道导弹突防对抗解析,建立了弹道导弹的突防弹头期望的解析模型.要有效提高弹道导弹突防概率,应先对反导系统进行雷达电子干扰、释放诱饵或火力攻击,降低反导系统预警雷达目标探测概率,采取多批次、多数量的集群攻击方式,减小每批次以及同一批次中弹道导弹发射的时间间隔.     

近程防御系统指挥控制建模与仿真

针对现有文献中缺少多个舰炮协同拦截多个来袭目标方面研究的问题,建立一种应对多目标情况下近程防御武器系统模型。通过分析近程防御系统的作战过程,依次建立相关的雷达模型、舰炮模型和指挥控制模型,并给出了基于目标飞行时间的威胁评估算法和基于优先级函数的目标分配算法。仿真结果表明:采用舰炮协同指挥控制提高了舰船整体防御效能,验证了指挥控制模型的有效性。     

诱饵掩护下的弹道导弹突防效能评估建模研究

弹道导弹在诱饵掩护下的突防效能评估是导弹突防研究中的一个重要问题。以至少有1个弹头突破敌反导系统的突防概率作为突防效能评估指标,考虑不同的诱饵干扰情形和反导拦截策略,分别建立了诱饵掩护下单发导弹和多发导弹的突防概率计算模型,对诱饵掩护下的导弹突防效能进行定量分析,并通过算例分析了结果,检验了模型的有效性。仿真结果表明,诱饵的使用特别是重诱饵的使用,能够有效地提高弹道导弹突破敌方反导防御系统的突防概率。文中的研究结果对开展弹道导弹突防能力仿真评估具有一定参考价值。     

弹道导弹突防中伪装效能评估

为了计算弹道导弹突防中诱饵掩护效果,以弹头的被识别概率和弹头平均突防数作为效能指标,考虑不同数量诱饵干扰情形和不同的反导拦截策略,建立了诱饵掩护效果计算模型,给出了识别效率、突防效率和拦截效率的定义,对诱饵掩护下的导弹突防伪装效能进行了定量分析。对反导系统采用“发现即拦截”和“识别后拦截”策略的突防效果进行了仿真,结果表明：在“发现即拦截”策略下,反导系统最多可拦截的目标数对进攻方的突防效率有重要影响。该研究结果对开展弹道导弹突防能力仿真评估具有参考价值。     

弹道导弹多层拦截方法及效能评估

对弹道导弹的多层拦截方法进行了分析,研究了多层拦截的作战流程,并基于AHP-模糊综合评价法对弹道导弹多层拦截作战效能进行了评估。     

基于概率模型的弹道导弹防御系统拦截方案优化与评估

针对弹道导弹防御系统,研究概率意义下如何根据高层战略防御指标设计和部署拦截方案。在Bernoulli实验模型基础上,将拦截弹数量和防御指标进行关联,并进一步分析系统广义跟踪能力以及拦截弹单发毁伤概率对所需拦截弹数量的影响。在此基础上采用齐射拦截方式和连续发射方式,讨论防御指标、目标数量、目标威胁比率等因素对拦截弹消耗情况的影响。针对分层防御将各层拦截方案的设计建模为最优化问题,在保证防御指标的情况下,通过优化各层目标发射拦截弹的数量,使得平均每目标消耗的拦截弹数量最少,从而达到整体作战效能最优。     

多层弹道导弹防御系统“离散马尔可夫”建模

期望值是一般性的基线,用来比较不同的多层导弹防御策略或火力射击原则(打击一个目标的拦截弹数量)。然而,期望值本身并不能给军事或国际安全研究者带来足够的关于整个导弹防御系统的效能概率分布信息。本文目的是为弹道导弹防御计划和费效分析提供相应的概率分布函数。为此,用离散时间马尔可夫过程对多层弹道导弹防御系统进行建模。该模型涵盖了多层弹道导弹防御系统的大部分问题,包括多再入飞行器,识别概率和防御资源伴随的风险和浪费,与所有敌对目标交战的可能性,以及所需的存弹总量。多层弹道导弹防御系统的效能用突破弹道导弹防御系统的弹头或导弹数量参数组成的概率分布函数表达。本文还提出了通过改变射击原则并且比较费效结果来优化弹道导弹防御系统的方法。因马尔可夫过程模型需要初始状态,所以军事情报和信息对于产生初始状态是必不可少的。     

美国弹道导弹防御系统发展及启示

分析了不同飞行阶段的弹道导弹拦截特性。重点介绍了指挥控制作战管理和通信(C2BM/C)系统各分系统的组成和功能。     

导弹破片战斗部对空中目标的杀伤概率计算

分析了导弹破片战斗部对空中目标的杀伤概率计算模型及其影响因素,介绍了制导误差规律、引信引爆点散布规律、引信引爆概率、目标坐标杀伤概率的计算模型,给出了积分区间的确定方法.以某拦截弹破片式战斗部杀伤战术弹道导弹为例进行了仿真计算,并对仿真结果进行了分析,结果表明增大战斗部破片的杀伤半径对提高战斗部的杀伤概率有利.     

大气层外动能拦截器顺轨拦截制导律设计

在分析中段拦截弹道导弹的优势和特点的基础上,提出顺轨拦截弹道导弹的方案.阐述顺轨拦截的概念,建立用于顺轨制导的弹道导弹和拦截器相对运动模型,基于二阶滑模控制理论设计二阶滑模非线性制导律.通过拦截器拦截弹道导弹的数字仿真验证了制导模型和制导律的正确性.     

弹道导弹综合效能评估方法

弹道导弹的综合效能是反映其整体性能的最重要的综合性指标.在对弹道导弹进行系统分析的基础上,建立了分层的效能评价指标体系;确定了采用模糊综合评判的评估方法;建立了评估的数学模型并分析了模型中各环节的选择方案.最后用算例验证了该评估方法的有效性.     

防空导弹火力单元对空中目标的拦截排序问题

对待拦截的空中目标进行合理的拦截排序是现代防空导弹火力单元指控系统必须具有的功能．分析证明，对一般空中目标，单目标通道火力单元应先打近后打远；多目标通道火力单元应先打远后打近，但对逼近有效发射区近界的空中目标应先打近后打远．     

基于概率模型的攻防效能估算与仿真分析

建立了一个用于计算弹道导弹突防效能的概率模型,根据导弹攻防对抗中以事件概率、而非以具体结果为指标的评判方式,估算实现突防目的所需要的弹道导弹数量,考虑防御系统的可靠性问题,以及弹头可能采取的对抗措施。最后通过仿真实验的方法予以验证,并对结果进行分析,为实际作战部署和规划提供有价值的参考。     

高超声速巡航导弹作战效能建模与评估

在高超声速巡航导弹概念设计阶段,为了避免对某些性能指标要求过高,需要对其作战效能进行评估与分析。分析了高超声速巡航导弹攻防对抗过程和高超声速巡航导弹在作战任务剖面中所面临的威胁,采用美国武器工业界效能咨询委员会的ADC方法,建立了高超声速巡航导弹作战效能评估顶层模型,进一步分解顶层模型并对该模型进行合理改进。在分析作战能力各个指标的基础上,建立了突防能力指标、命中概率指标和杀伤概率指标的解析解模型,并给出了效能评估结果。最后对影响高超声速巡航导弹作战效能的关键因素进行了分析,结果表明：缩减巡航导弹的雷达反射截面积(RCS)有助于降低其被雷达发现的概率和发现距离;增大巡航速度则可以降低防御系统的可射击概率和拦截毁伤概率,从而提高其作战效能。     

高超声速导弹发展及防御策略研究

针对高超声速导弹的防御问题,介绍了美俄等国高超声速导弹的最新进展,分析了高超声速导弹几种可能的作战运用样式,梳理了对其防御作战可能面临的威胁。基于弹道、红外及电磁等三方面特征明确了高超声速导弹的目标特性,在此基础上重点从组建全域预警探测网、构建完善火力拦截网以及建设高效作战指挥控制网等三个方面给出了高超声速导弹的防御策略,研究结论可以为高超声速导弹防御体系建设提供一定参考。     

大气层外弹道导弹中段拦截弹道规划

为解决反导拦截弹道快速规划问题,依据椭圆弹道理论与二体理论提出一种弹道导弹中段拦截弹道规划模型。在获取目标弹道某一时刻初始位置和速度状态信息基础上,利用椭圆弹道理论建立目标飞行位置与飞行时间的关系,实现对遭遇点位置信息的预测;根据拦截弹发射点位置以及预测遭遇点位置,利用Lambert方程在飞行时间的约束下解算拦截弹的状态信息,从而建立拦截弹的弹道规划模型;使用MATLAB软件仿真验证拦截弹规划模型的有效性。该模型为中段拦截弹道规划设计提供了一种思路和方法,并且在相应的约束条件下规划的拦截弹道在理论上能够满足中段反导拦截作战要求。     

考虑探测效能的有限时间协同制导方法

针对多飞行器协同拦截机动目标问题,基于有限时间控制理论设计了一种考虑探测几何构形的协同制导方法。假设飞行器具有1阶动力学特性,根据质点相对运动方程和协同探测原理建立了考虑探测几何构形的协同拦截模型。基于微分不等式理论给出系统状态有限时间有界和输入输出有限时间稳定的充分条件,并在此基础上设计了有限时间协同制导方法。该方法用度量矩阵刻画系统状态和输出动态品质,能够同时保证制导系统状态和输出在有限时间内有界和稳定。仿真结果表明：在目标进行不同程度机动情况下,所提制导方法均能够保证视线分离角收敛到预置角度、视线角速率收敛到0 rad/s且加速度不超过最大物理限制;与比例导引与最优制导方法相比,有限时间协同制导方法在探测和制导环节均具有较大优势。     

基于AHP-Fuzzy的装备保障指挥信息系统指挥控制效能评估

针对装备保障指挥信息系统的复杂性、随机性和模糊性特点,对其指挥控制效能的评估提出了层次分析法（AHP）和模糊理论（Fuzzy）相结合的综合评估方法;先对层次分析法和模糊理论进行阐述,而后建立了装备保障指挥信息系统指挥控制效能评估层次结构指标体系,并按照层次分析法相关理论,构建了装备保障指挥信息系统指挥控制效能评估模型,依据模糊理论结合实验数据对模型进行了求解,最后得出层次分析法和模糊理论相结合是评估装备保障指挥信息系统指挥控制效能有效方法的结论。