混合编队协同空战电子支援干扰功率分配方法

针对电子战飞机和战斗机编队协同空战条件下电子支援干扰功率分配问题进行研究。根据电子干扰的功率条件建立电子干扰压制距离模型;基于电子压制距离构建作战优势模型,得到压制功率与作战优势之间的函数关系;以编队作战优势最大化为目标函数建立功率分配优化模型。最后,对模型的合理性进行仿真验证。结果表明,所建立的功率分配方法能够进行合理的功率分配,实现最优干扰效能。     

基于整数规划的超视距空战目标分配模型研究

针对超视距编队协同空战中的目标分配问题,通过建立现代空战的微分对策模型,将超视距多机协同空战的目标分配分为编队分组和编队内单机目标分配两步完成,重点研究了编队分组对抗策略,设计建立了以交战强度排序为依据,以"不重不漏"为原则的基于整数规划的超视距空战编队目标分配模型。仿真算例验证了所建模型的有效性和准确性。     

基于多智能体与市场理论的多机载平台传感器管理

针对作战飞机编队多目标攻击中的传感器管理问题,提出了一种基于多智能体和市场理论的多机载平台传感器管理方法。该方法在多智能体的框架下建立飞机编队多传感器多目标分配模型,将目标分配和传感器管理问题转化为市场理论中的“性价比”最优问题,建立了基于“性价比”最高的任务规划模型、以任务为驱动的传感器目标配对模型以及多平台集中式融合跟踪模型,并利用市场拍卖算法完成传感器-目标分配问题。仿真结果证明了该方法的有效性,与基于信息论的传感器管理方法比较证明了方法的优越性。研究结论有助于提高作战飞机编队的进攻效率,从而提升整体的攻击能力。     

编队空战中协同电子干扰的功率分配

针对编队空战的协同电子干扰功率分配问题,采取空域叠加方法将编队空战中协同电子干扰的空域简化为单机干扰空域,以目标对编队的威胁程度以及编队对目标的压制效果为指标,采用整数规划方法建立了编队空战时的电子干扰功率协同分配模型,包括干扰扇区间和干扰扇区内的功率分配算法。仿真结果表明,进行编队空战电子干扰功率的统一分配,能够避免单一干扰装置对目标干扰功率分配的不足,还可以减少各干扰装置独立作用时对同一目标干扰功率的重复分配,达到了干扰效果的优化。     

群机协同空战中的多目标攻击决策模型研究

分析了群机协同空战中，多编队、多机分步协同作战的特点，提出分层递阶的协同多目标攻击决策模型，将问题分解为战役层兵力指派和战术层多目标分配决策，并分别设计了战役层和战术层的决策模型。建立了通用空战态势评估和能力评估模型，通过对战役层和战术层作战单元的抽象和评估模型参数的设置，可将该模型应用于两个不同层次。最后给出了仿真算例，验证了该模型的可用性和有效性。     

双机编队协同战术的实现

针对空战的特点,对双机编队的作战任务进行功能分解。通过引入描述攻击过程中编队作战决策心智状态的信念、目标、行动和路径等算子,给出了双机编队的协同作战意图,以及编队内各架飞机之间通信行为的概念。研究了基于协同作战意图的“主从式协同、协商式协同”编队战术的协调方法。仿真结果表明,基于协同作战意图的协调方法可提高编队的作战效能。     

基于π演算的攻击编队组织的动态演化

根据空战作战任务的特点，对协同攻击任务进行阶段分解和类型分解。建立了基于任务、面向结构、具有集中．分布式指挥控制关系的作战编队组织结构。应用π演算对编队成正的任务角色的指派、维持、更改和角色冲突协调等编队组织动态演化问题进行了研究，使编队成员任务角色可根据空战态势、空战任务和编队成员的生存力等进行及时调整，确保编队有效的实施对目标的协同攻击。     

多机空战协同制导决策方法

针对多机协同空战中需要将对中距空空导弹的中制导权移交给其他飞机的问题,提出制导优势的概念,用来表征编队内其他飞机对导弹协同制导的能力,从而为选择对导弹实施中制导的新平台提供辅助决策。在综合参战飞机双方角度、距离和速度等几何态势和飞机空战性能的基础上,探讨制导优势的计算方法。给出两种制导切换方式,分析了各自的优缺点。通过仿真实验,证明所提方法的可行性和有效性。     

基于改进两步裁定法的内埋空空导弹作战效能评估

针对内埋空空导弹的作战效能评估问题,本文通过将编队方式、态势信息以及目标分配模型融入到传统多步裁定法中,提出了一种更加完善的两步裁定法用以评估内埋空空导弹作战效能。通过分析战场实际情况,分别从方位角和进入角的角度建立优势函数,并引入串联系统构建载机角度优势函数。根据作战高度对导弹攻击区远界的影响,构建了空空导弹优势函数;结合高度优势函数,将上述3种优势函数聚合为空战优势函数,并依此建立了先敌发射概率模型、导弹毁伤概率模型和综合威胁指数模型,从而完成目标分配。仿真结果表明,改进算法的评估结果与客观态势一致性较强,可为研究内埋空空导弹的作战效能提供理论参考。     

多机载平台多目标跟踪与辐射控制

针对作战飞机编队多目标跟踪中的辐射控制问题,提出了一种多机多传感器协同多目标跟踪与辐射控制方法。该方法首先根据目标与我机编队之间的距离,利用模糊逻辑设定不同目标的跟踪精度,然后以目标跟踪精度为任务需求,在时间上控制雷达辐射。建立了目标的威胁评估模型,并根据目标相对我机的不同威胁度在空间上控制雷达辐射,选择威胁度最小的一个或几个雷达辐射。同时,利用多平台间的机载地理坐标系转换,进行多平台序贯滤波,实现传感器管理下的目标跟踪。仿真结果证明了方法的合理性和有效性,研究结论有助于提高作战飞机编队的抗侦察和抗干扰能力,从而提升整体的生存能力。     

基于MEBN的战术意图识别

战术意图识别是不确定性战场环境中理解战场态势、预测敌军将来行动过程的关键。意图识别模型的构建是作战仿真系统中实体行为建模的难点之一,如何表示不确定的意图元素及其不确定性关系并进行有效推理是意图识别的核心问题。分析了影响敌人战术意图的因素及各因素之间不确定性表示途径,提出了采用多实体贝叶斯网（multi-entity Bayesian network, MEBN）来描述敌人的战术意图,采用一阶谓词来表示意图影响因素,大大扩展了贝叶斯网表示不确定性问题的能力。MEBN采用实体片断集描述敌人的作战知识,方便重用。基于描述的敌人意图知识库,给出了基于知识的模型构建算法来动态构建战术意图识别模型。最后,通过仿真实验,对基于MEBN的战术意图识别方法进行了实验验证,结果表明该方法是有效可行的。     

海杂波下距离扩展目标的最优二进制检测

研究了低擦地角下高分辨雷达对静止或慢速运动的距离扩展目标的最优二进制检测问题。采用K分布模型描述低擦地角下海杂波的统计分布,采用Rayleigh快起伏模型描述扩展目标距离像的幅度分布,详细分析了扩展目标二进制检测器参数与扩展目标径向长度、杂波形状参数之间的关系,最终得到最优二进制检测器的参数选择准则和经验公式,对二进制检测器的实际应用具有较强的指导意义。理论和实测杂波数据证明了最优二进制检测器的有效性。     

基于STFT的宽带数字ESM接收技术

提出了一种新的基于瞬时测频的宽带数字电子支援（electronic support measure, ESM）接收技术。首先对输入信号进行短时傅里叶变换,通过对变换结果进行快速插值,实现瞬时测频;然后利用多门限完成瞬时频域检测,并根据检测带宽进行抽取。这种新的接收技术能够有效解决ESM系统对宽带同时到达信号的侦收难题,且算法结构规整,易于用现场可编程逻辑门阵列（field programmable gate array, FPGA）芯片进行硬件实现。计算机仿真结果表明,系统单信号检测灵敏度可达-5 dB,当输入信噪比为-5 dB~15 dB时,单信号正确检测概率可达90％以上,动态范围达20 dB,双信号瞬时动态范围可达18 dB。     

作战飞机维修性指标确定方法研究

作战飞机的维修性决定了作战飞机保持和恢复到完好状态的能力,在飞机研制阶段提出合理的维修性指标对于飞机的作战使用具有重要意义。根据业务流程重组和并行工程理论,以及现有维修保障流程重组优化的研究,本文提出一种基于维修保障流程的维修性指标确定方法,以缩短飞行前准备时间和再次出动准备时间,提高飞机再次出动能力。     

基于元路径的武器装备体系作战网络链路预测方法

链路预测是网络科学研究的基本问题,武器装备体系作战网络链路预测有助于识别异构作战网络中的隐含信息,对网络重构、关键节点识别以及作战计划制定等具有重要意义。从体系视角出发,基于元路径思想,提出了一种基于元路径的武器装备体系作战网络链路预测方法。首先,针对武器装备与装备间关系的异质性,分别抽象为作战网络中不同类型的节点与边,建立武器装备体系异构作战网络模型。其次,异构作战网络中不同元路径具有特定语义含义,梳理异构作战网络中存在的元路径并对其具体物理含义进行描述,提出基于元路径冗余度的节点相似性指标,在此基础上构建武器装备体系作战网络链路预测模型。最后,与选取的典型链路预测模型及算法进行对比,证明所提方法的可行性和有效性,并结合具体军事应用需求进行应用实例研究。     

基于图论的作战指挥决策群组划分算法

从作战任务相关程度的角度出发,研究作战指挥决策群组划分问题。针对以往的群组划分需要预先设定决策群组的个数,且没有充分利用群组内成员间相关程度的传递特性的不足,设计了根据指挥决策个体作战意图间的相关程度进行聚类的算法。引入了意图距离的概念,给出了自适应的阈值设定方法,并将群组划分问题转换为图论中的赋权完全图的联通分图求解问题,给出了求解算法。算例证明了该方法的可行性和有效性。     

基于SVM数据融合的实时粒子滤波算法

采用粒子滤波的目标跟踪算法在粒子数目较多时计算量大、实时性差,针对该问题提出了一种新的基于支持向量机数据融合的实时粒子滤波算法。该算法在估计窗实时粒子滤波的基础上,使用支持向量机融合窗内不同时刻粒子集,并根据融合的结果更新粒子权值,实现对目标状态的快速跟踪。相对于原算法采用最小化Kullback-Leibler距离来调整估计窗混合分布的权值,该方法的计算复杂度低、速度快,进一步提高了算法的实时性。对纯角度目标跟踪问题的仿真结果表明了该算法的可行性和有效性。     

一种新的超视距空战威胁评估方法

针对超视距空战以中远距空空导弹为主要武器的特点,提出了一种新的威胁评估方法。该方法针对现有空战威胁评估的非参量法模型不足之处进行扩展和改进,根据参战双方飞机火控系统和武器系统性能参数,分别构造参战双方飞机方位角、进入角、距离、高度、速度等优势函数,从而得出几何态势优势,进而综合双方态势优势、飞机空战效能优势和战术事件优势,聚合为空战优势。通过算例验证了该方法的合理性和有效性。     

基于串级LADRC设计的旋翼无人机航迹跟踪控制

针对复杂环境下,四旋翼无人机航迹跟踪精度易受风扰的影响,设计了串级线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)双回路控制系统。外环为位置回路,针对风扰采用3阶LADRC设计;内环为姿态回路,针对执行机构的动态特性,采用4阶LADRC设计。仿真对比串级LADRC和串级PID两种控制方法,结果表明,两种方法虽然都实现了四旋翼无人机航迹跟踪控制,但是在各种复杂风场扰动、内扰作用的情况下,串级LADRC能够克服复杂扰动的影响,精度更高、抗扰性更好、鲁棒性更强,且待整定参数不多,十分符合工程实际的需求。     

天基激光清除空间碎片任务分析

从天基激光技术参数和空间碎片清除需求两方面对天基激光碎片清除任务展开研究。基于激光支持爆轰波的传播机理,分析激光烧蚀推力的变化规律,揭示了短脉宽激光适用于碎片清除任务的原理,推导建立了激光烧蚀碎片的推力模型。对影响推力的典型激光参数进行研究,比较归纳了激光功率密度和光斑直径的通用求解模型,构建了最佳耦合条件下碎片速度增量与冲量耦合系数、脉冲个数之间的数学模型。从碎片尺寸和轨道区域两方面分析了将太阳同步轨道1~10 cm碎片作为清除对象的必要性,基于清除任务的合理性提出天基激光和碎片在“偶遇”条件下的作用模式,给出了清除距离和清除时间窗口。运用轨道动力学知识建立了基于近地点高度增量的天基激光碎片清除效果评估模型,案例分析表明了天基激光清除碎片的可行性。研究成果可为相关技术研究和任务设计提供参考。