弹载探测器自适应高分辨前视成像策略研究

为满足新型炸高可选择近炸引信的任务需求,提出一种弹载毫米波探测器的自适应高分辨前视成像策略。利用探测器截获的目标区域回波数据,动态提升同一距离维内的方位向测角精度,从而准确获取探测区域内目标的方位信息;通过距离测量以及方位角优化,最终形成高分辨前视方位-距离像。该策略突破了传统单脉冲测角时仅利用理想状态下方位角鉴别曲线的误区,基于截获的回波数据对该鉴别曲线进行误差修正,最终使方位向测角精度达到同距离维最优。实验结果表明：自适应高分辨前视成像策略具有可行性与优越性;经过8次迭代后,可获取同一距离维下的最优鉴角曲线,实现方位向自适应聚焦;与传统实波束扫描成像策略相比,该策略能够使方位向角度分辨率提升10倍,且算法复杂程度能够满足弹载平台要求。     

基于改进型多目标粒子群优化算法的武器-目标分配

在作战中武器-目标分配(WTA)问题包含众多的变量,是典型的非确定性多项式完全问题。针对毁伤效能最大和用弹量最少两个目标函数,建立了基于改进型多目标粒子群优化(MOPSO-Ⅱ)算法的WTA模型。由于粒子群优化算法存在“维数灾难”瓶颈,应用了变量随机分解策略和合作协同进化框架,按照带精英策略的非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法中的排序方法对粒子群编码数据进行非支配排序。通过实例仿真分析,结果表明MOPSO-Ⅱ算法比NSGA-Ⅱ算法具有更好的求解精度与运行效率,能够获得满意的分配结果,且计算快速有效,比较适合较大规模的WTA问题实时求解。在作战中武器-目标分配(WTA)问题包含众多的变量,是典型的非确定性多项式完全问题。针对毁伤效能最大和用弹量最少两个目标函数,建立了基于改进型多目标粒子群优化(MOPSO-Ⅱ)算法的WTA模型。由于粒子群优化算法存在“维数灾难”瓶颈,应用了变量随机分解策略和合作协同进化框架,按照带精英策略的非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法中的排序方法对粒子群编码数据进行非支配排序。通过实例仿真分析,结果表明MOPSO-Ⅱ算法比NSGA-Ⅱ算法具有更好的求解精度与运行效率,能够获得满意的分配结果,且计算快速有效,比较适合较大规模的WTA问题实时求解。     

两栖作战中的火力协同规划模型

针对两栖作战过程中多火力装备协同作战时火力与目标的分配效能问题,根据对每种火力装备的毁伤效果评估,通过战场信息评估待打击目标的威胁程度,建立以最大化毁伤收益为目标函数的数学模型,阐明火力协同规划问题的基本目标函数及其约束条件,采用模拟退火算法对该模型进行求解,对模拟退火算法产生新解的过程进行改进,并通过案例进行Matlab仿真分析.结果表明,该模型具有较好的可行性和有效性.     

一种线性调频连续波探测抗欺骗式干扰方法

针对用于亚音速弹载探测的毫米波线性调频连续波(LFMCW)探测体制,采用射频存储转发技术,提出一种基于高分辨率一维距离像（HRRP）并结合线性调频Z变换（CZT）频谱细化算法以及动态时间弯曲（DTW）匹配算法的抗欺骗式干扰方法。分析了LFMCW探测体制下多散射中心目标回波模型以及基于数字射频存储技术（DRFM）的干扰信号模型;在常规恒虚警（CFAR）检测基础上,利用CZT获取目标信号细化频谱,提取出目标HRRP特征,并采用DTW进行特征匹配,对真实目标与干扰目标进行区分。仿真及实验结果表明,对采用毫米波LFMCW体制探测的亚音速弹载探测器,所提的CZT-DTW联合检测方法能够有效区分真实目标与采用DRFM的干扰目标。     

捷联激光探测器组合GPS测量弹丸滚转角方法

针对激光半主动末段修正弹滚转角解算的问题,提出利用捷联激光探测器与弹载GPS组件的测量信息求解弹丸滚转角的方法。以理论计算得到的非滚转成像面上的目标成像点作为空中姿态对准的基准,结合激光探测器成像面上目标实际成像点,推导得到弹丸滚转角计算公式。利用蒙特卡洛模拟法仿真计算,分析弹丸在不同发射角下弹丸位置误差、速度误差和激光探测器测量误差对弹丸滚转角解算精度的影响。仿真结果表明：该方法对滚转角解算误差最大不超过4°;3种误差中,激光探测器测量误差对滚转角解算精度的影响最大。该方法满足精度和实时性要求,适用于低速滚转的激光半主动末段修正弹。     

基于预定毁伤概率的悬浮式深弹使用方法

利用悬浮式深弹拦截来袭鱼雷时，要在鱼雷可能来袭的航路上布设多枚深弹组成拦截线，以提升对鱼雷的毁伤概率。传统布设方法基于对鱼雷探测误差和深弹毁伤半径，确定目标可能通过区间并均匀配置深弹，没有合理地基于深弹射击误差和预定毁伤概率，确定深弹布设数量和瞄准点。基于预定概率区域射击方法以毁伤概率为预定指标，同时考虑观测误差和射击误差的最优拦截模型；通过构建中间函数求取理论最优毁伤概率，再根据最优毁伤概率，将预定毁伤概率作为输入，迭代求解布设深弹数量。通过分析拦截策略确定深弹布设瞄准点。仿真结果表明：该方法可以基于预定毁伤概率快速得到最优射弹数和瞄准点，验证毁伤概率与预定毁伤概率的误差小于1%,实现了水下拦截线的精确布设。     

混合目标火力分配及弹药消耗量求解方法

为了求解火箭弹攻击混合目标时的最优火力分配方案和最小弹药消耗量,利用最优化思想和加权平均的方法,提出了综合毁伤率的概念并给出其算法,将该方法用于判定混合目标整体毁伤情况。基于单一目标的最有利火力分配方法和最小弹药消耗量求解方法,建立了混合目标最优火力分配方案和最小弹药消耗量的计算模型,为实际火箭炮的作战使用和弹药预测提供了理论基础。     

基于ADC模型的点目标最佳CEP求解

火箭弹弹道修正研究中需要提前确定 CEP 设计指标。为求解适合攻击点目标的 CEP 设计指标,基于作战效能理论和射击毁伤理论,给出火箭弹命中概率与可靠性的计算公式,推导出与 CEP 相关的火箭弹作战效能求解方法。基于效费分析建立效费比计算模型,得出了在效能一定时,不同毁伤幅员对应的最佳CEP。通过进一步对比分析修正弹成本,得出修正弹不适合攻击毁伤幅员小、毁伤概率要求高的目标。研究为弹道修正火箭弹的 CEP 设计提供了理论支持,为其他武器的最佳 CEP 求解提供了参考。     

一种对集群目标射击的最优火力分配方案

结合炮兵对集群目标射击中遇到的实际情况,根据炮兵射击的特点,应用高等数学和军事运筹学以及炮兵射击学模型,建立了利用有限的发射弹数获取最大的目标毁伤程度的对集群目标射击的最优火力分配模型.模型根据弹群覆盖目标的概率确定射击正面,再求得使毁伤程度达到最大值时的射击纵深,从而最终确定了最大毁伤程度的具体值.通过实例验证,方案能够为战斗准备阶段的炮兵火力分配提供科学的依据,从而能够为炮兵部队遂行对集群目标射击任务时的兵力和火力的运用提供了有益的参考数据.     

多飞行器协同制导问题研究

根据多飞行器协同制导的特点和要求,提出了一种适用于领弹-从弹策略的时间协同制导结构。该时间协同制导结构由个体独立导引控制和系统总体协调控制两部分构成。由位于领弹中的中央处理单元进行协调控制,占主要地位的领弹通过向从弹广播协同信息以实现整体的协同控制,协同信息包括期望攻击时间和领弹与目标的相对运动信息。针对此结构的特点和从弹无导引头的要求,给出了具体可行的视线角速率提取算法,从而降低了从弹弹载计算和探测设备的要求。从弹根据协同信息调整飞行轨迹,使得各弹同时到达目标,并且综合代价最小。仿真结果表明,采用此制导结构能够有效地实现协同攻击,验证了其良好的性能,使得多枚飞行器的整体性能达到全局最优。     

基于机器视觉的无人机红外合作目标分割方法研究

在无人机着舰的合作目标分割问题中,当目标占图像比例小于0．2％时,双Otsu法、最大熵法等经典的图像分割方法效果不佳。为了提高分割的效果,本文提出了自适应的区域生长法。首先,根据机载摄像机与着陆合作目标的估计距离,确定合作目标的像素点数Ⅳ;然后利用红外合作目标的特点,自适应地寻找出图像中Ⅳ个最亮点的几何中心作为生长核;...     

基于波前编码的弹载相控阵探测器凝视高分辨成像

为实现前视高分辨成像,新型精确制导弹药需对其搭载的相控探测器成像算法进行研究。提出一种基于波前编码的凝视高分辨成像算法,结合自适应单脉冲响应曲线（MRC）实现前视高分辨探测。利用波前编码形成探测波束非平面波前,以增加瞬时回波信号中所携带目标区域强散射点的有效信息;同时自适应MRC技术为载弹提供方位向的高分辨测角能力,直接利用回波信号动态优化MRC使测角剖面聚焦,并对影响成像精度的因素进行了分析。仿真实验和外场试验结果表明：非平面波前成像误差最大值为2.4 m左右,实际回波信号进行成像处理时方位向与距离向的误差均小于2.5 m,满足载弹实际需求。     

弹载单脉冲探测器前视测高策略研究

新型炸高可选择近炸引信需要实时获取载弹对地高程,用以实施预设作战任务。提出一种弹载单脉冲探测器前视测高策略,在实时性要求较高的弹载平台实现了对地高程的高精度、快速解算。建立弹载探测器测高模型,从单脉冲测距理论出发,推导得到弹载单脉冲探测器的测高算法,并通过仿真以及外场试验对该算法进行验证。结果表明：单脉冲测高体制能够满足新型炸高可选择近炸引信对于炸高的精度要求,仿真测高平均误差为7.8%;挂飞试验测高误差不超过2.5 m,整体响应耗时能够满足弹载平台需求。     

基于视觉的无人机着舰中红外合作目标的分割方法研究

针对基于视觉的无人机着舰中红外合作目标分割的需求背景,提出一种组合分割方法。相关研究发现随着待分割目标所占图像中比例变化,Otsu算法在分割时效果亦随之改变。当目标比例较小时可能会造成不同程度的误分割,而最大熵分割算法在实际处理中又含有较多噪点。本文首先根据图像的能量信息找出包含合作目标的感兴趣区域,同时在原图运用双Otsu算法进行分割,最后对两者的结果进行逻辑＂与＂运算得出最终分割结果。大量实验结果表明,本文的组合分割方法与Otsu算法和最大熵算法相比分割效果有明显改善。     

基于防御雷达监控的多无人机协同侦察优化模型

针对多无人机协同侦察路径优化问题,构建一种分步求解有防御雷达监控的多无人机协同侦察优化模型.通过聚类分析的方法对待侦察目标点进行目标群的划分,运用TSP算法求出目标群内各目标点之间的最优侦察路径并对无人机进行任务分配.根据相关约束条件,建立以无人机在敌方雷达监控范围内的滞留时间最短为目标的MMTSP 优化模型.运用蚁群算法对所建模型进行求解,并进行实例分析.分析结果表明:该模型和方法具有可行性和有效性,可为多无人机协同侦察提供参考.     

量子粒子群算法的弹载SAR图像自聚焦方法

为了补偿弹载合成孔径雷达( SAR)回波数据中的相位误差,研究了一种新颖的SAR图像自聚焦算法.该方法以量子粒子群( QPSO)算法为基础,利用最小熵准则作为评判标准,通过多维搜索完成相位误差校正,改善聚焦质量以提高打击精度.同传统的相位梯度自聚焦算法(PGA)相比,该方法具有较好的鲁棒性和收敛速度快的特点,对低频高阶...     

卫星对海洋移动目标搜索的几种算法比较研究

卫星对海洋移动目标搜索是在卫星平台和遥感器能力约束下优化卫星及遥感器的侦察计划，以期在最短时间内最大次数发现目标。针对海洋目标搜索问题，提出了5种算法分别为随机搜索算法(RSA)、最大概率网格算法(MDPGA)、最大发现概率和算法(MSDPA)、最大覆盖算法(MCA)和最大信息熵增量算法(MCIEA)．依据高可信卫星轨道数据建立仿真场景，并在不同初始参数条件下进行仿真，给出了相应的仿真统计结果，归纳总结了不同算法的特点和算法之间的性能差异。     

改进的YOLOv3算法及其在军事目标检测中的应用

复杂环境下军事目标检测技术是提高战场态势生成、分析能力的基础和关键.针对军事目标检测任务在复杂环境下传统检测算法的检测性能较低问题,提出一种基于改进YOLOv3的军事目标检测算法,通过深度学习实现复杂环境下军事目标的自动检测.构建军事目标图像数据集,为各类目标检测算法提供测试环境;在网络结构上通过引入可形变卷积改进的R...