高超声速滑翔式飞行器摆动突防设计

针对高超声速滑翔式飞行器突防导弹防御系统的问题,设计了一种基于威胁时间窗的摆动式机动突防方法,联合地基雷达、拦截导弹和HGV建立了毁伤概率模型。通过摆动式机动方法控制HGV暴露的RCS。运用极大极小值原理设计了最优突防弹道,使飞行器在所有威胁时间窗内毁伤概率的极大值取极小并进行了数字仿真。仿真结果表明,该方法在牺牲一定航程和航时的条件下能有效降低HGV突防过程中被毁伤的概率,增强其生存能力。     

电子干扰条件下飞机突防方向研究

在低空突防作战中,防空系统对重要位置提供完全封闭的保护,进攻飞机需要穿越防空体系,如何提高飞机在威胁区的生存概率是当前研究的重点。在考虑地形遮蔽的基础上,建立雷达探测模型;综合考虑飞机在威胁区运动过程中RCS(Radar Cross Section)的变化,得到雷达探测概率指标;结合飞机在威胁区突防时间指标,构建了突防方向函数模型,并根据任务选择不同的突防方向。为配合飞机更好地执行作战任务,通过对雷达实施压制干扰,有效减小了雷达威胁等级。仿真结果表明,选择特定的突防方向,能提高飞机的生存概率;配合支援干扰,能使飞机避开雷达威胁,提高飞行器低空突防能力。     

高超声速滑翔飞行器机动状态识别方法研究

高超声速滑翔飞行器(HGV)的迅猛发展改变了传统的作战样式,开辟了军事斗争的新领域。对HGV的机动状态进行识别可以为威胁评估、轨迹预测和防御决策提供有力支撑。为提高HGV机动状态识别精度,该文提出一种基于注意力机制的卷积长短时记忆网络识别模型(AT-ConvLSTM)。在对HGV进行机动建模和特性分析基础上,将HGV在空间的机动状态分为8类,构造了对应的特征识别参数,建立了包含不同初始条件和控制模式下HGV机动轨迹的轨迹库。推导了从雷达跟踪信息到特征识别参数的转换步骤,使用提出的状态识别模型对HGV机动轨迹的时空特征进行提取,并通过SoftMax分类器输出机动状态分类。最后,通过仿真实验对模型性能进行验证。结果表明,所提状态识别模型能够有效在线识别HGV机动状态,具有较好的实时性和准确性。     

自卫式电子干扰对突防飞机的生存力影响

电子对抗能有效地降低作战飞机的敏感性,从而提高其战场生存力。研究了突袭飞机在自卫式电子干扰的支援下突破敌方地面防空体系时的生存能力,重点分析了单架飞机在突破导弹阵地时远程警戒雷达、目标指示雷达的发现概率、导弹直接命中方式的毁伤概率以及飞机的突防概率,计算出机载电子的对抗有效率。仿真和计算结果表明,飞机在电子对抗的支援下生存力得到明显的提高。     

未来空域窗射弹数量求解方法

为解决未来空域窗射弹数量配置问题,依据未来空域窗理论最优射击密度,推导未来空域窗各瞄准点配置多发射弹情况下的毁伤概率公式,并对该公式特点进行分析。同时,基于该毁伤概率公式,提出预定毁伤概率情况下及预定毁伤概率导数情况下的射弹数量求解方法和预定射弹数量情况下的瞄准点数量求解方法。仿真实验表明,在同一条件下,通过该毁伤概率公式求得的毁伤概率与解析法求得的毁伤概率基本相同,两种情况下的射弹数量求解结果对目标的毁伤概率通过仿真验证与理论值基本一致,具有一定的可行性。     

规避机动对雷达检测概率的影响研究北大核心CSCD

飞机突防时,常采用战术规避机动以提高突防效率和生存概率。文中研究了两种常用规避机动(水平急转弯机动和蛇形机动)对检测概率的影响。首先基于飞行动力学原理建立了机动航迹模型,解算出机动飞行时雷达视线角的变化情况;然后根据视线角的变化获取飞机的动态RCS序列;最后结合起伏目标的检测原理,利用SwerlingⅠ分布计算出了雷达瞬时检测概率。该仿真结果可以为飞机规划突防航迹提供理论参考。     

雷达与雷达网的目标检测威力模型

针对飞行器面临雷达网的威胁描述问题,研究了雷达目标检测威力模型。基于雷达方程、雷达系统参数和检测概率建立了雷达目标检测模型。该模型不仅可以用于描述单部雷达的目标检测威力,还可以推广到雷达网中,用于规划飞行器突破雷达网的航迹、突防成功概率和飞行器突防雷达网临界雷达散射截面积计算。     

基于战术数据链的多飞行器飞行航路协同规划

为了提高低可观测飞行器的低空突防能力和打击目标的效果。基于战术数据链和人工智能（AI）启发式搜索算法（A＊算法）提出一种多飞行器飞行航路协同规划方法。该方法通过在飞行航路中插入蛇形机动或者巡逻待机的方法,能够实现多飞行器多目标协同到达或多飞行器单目标协同到达的功能,并进行了软件仿真。     

高超声速滑翔式飞行器突防轨迹优化研究

为研究多种约束条件下的高超声速滑翔式飞行器快速突防轨迹优化问题, 提出了基于hp自适应伪谱法的多段优化求解策略。建立了高超声速滑翔式飞行器的运动学模型, 用三次样条插值拟合升力系数和阻力系数。综合考虑动压、过载和热流约束, 建立了考虑禁飞区和航路点的约束模型。详细阐述了hp自适应伪谱法的求解原理, 提出了以航路点为分段点的求解策略, 最后以最小到达时间为代价函数对高超声速滑翔式飞行器再入突防过程进行了数字仿真。仿真结果表明, 基于分段求解策略的最优轨迹能够有效满足各种约束条件的限制, 达到了快速突防的目的。     

突防过程中反辐射无人机群数量规划研究

为对反辐射无人机突防过程中数量进行规划研究,将突防分为了突防雷达探测系统和防空火力系统两个过程,分别建立了反辐射无人机群对这两类系统突防的概率模型,并对两种概率的影响因素进行了分析和仿真。按照反辐射无人机与目标的距离,分析出了无人机群的突防顺序及详细过程。最后结合两种概率模型提出了无人机群的数量规划,并得到了无人机群数量对毁伤概率的影响,仿真结果验证了该模型的合理性以及该模型对实战对抗的指导意义。     

弹载干扰机突防效能评估

重点对弹载干扰机在导弹突防时,敌方舰载对海空搜索雷达和导弹末制导雷达的发现概率、导弹直接命中毁伤概率、以及弹载干扰机在不同条件下的突防概率进行了推导分析。计算结果表明,突防导弹在电子对抗干扰机的支援下,其生存力得到明显提高。     

面向协同突防的无人飞行器自动编队控制

对无人飞行器编队协同干扰式突防问题进行了描述。基于有限状态机设计了管理编队协同突防中离散事件的编队管理器, 负责接收外部指令、参考点位置、邻居状态以及无人飞行器自身的状态, 并对编队控制律进行切换, 对编队协同干扰突防进行分析并确定了自动编队控制的流程。仿真结果表明, 所设计的编队管理器能够根据各离散事件自动切换编队控制律, 完成编队队形保持与重构之间的转换; 实时解算的期望位置满足协同干扰突防所要求的编队构型约束条件, 所提出的方法是可行、有效的。     

战术机动对隐身飞机检测概率的影响研究

针对隐身飞机机动战术的应用问题,讨论了战术机动飞行对动态RCS 以及动态目标检测的影响。首先对某典型隐身飞机的外形进行了电磁建模,计算其全空域静态RCS,接着分别从俯仰、偏航以及滚转三个方面研究了机动飞行与雷达视线角的关系,最后建立了目标检测概率数学计算模型,利用MATLAB 编程仿真了隐身飞机采取不同机动后对动态RCS 序列及检测概率的影响,仿真结果表明隐身飞机采用战术机动时能够显著改变检测概率。该研究为隐身飞机采取战术机动突防手段提供了仿真理论和实验依据。     

基于自适应干扰观测的连续有限时间末段突防制导律

为了提高突防导弹末段突防能力,且保证突防导弹对机动目标的打击精度,提出了一种新型突防制导律.首先,基于自适应干扰观测器估计目标加速度,所设计的观测器不仅可以在有限时间内估计出目标加速度,且无需已知目标加速度上界信息;其次,由制导误差与法向突防机动速度构造滑模面,通过机动衰减设计保证制导精度不受所附加突防机动的影响;再次...     

基于综合推理的威胁代价动态评估

针对作战飞机突防过程中威胁代价评估问题提出综合推理方法,引入离散动态贝叶斯网络算法,构建威胁源自主识别网络模型,引入基于最大综合拦截概率的威胁代价评估算法,形成瞬时跟踪概率、连续跟踪概率、杀伤概率等的综合计算模型。通过仿真分析表明,该方法针对地面威胁源实现了自主分类识别和优化代价解算。     

使用反辐射武器对突防的影响分析

针对当前反辐射导弹对地面防空武器系统的威胁问题,分析了反辐射导弹超前发射时对防空阵地的毁伤概率及对减少载机损失的影响。通过概率论的分析方法,结合空防对抗的实际情况,建立了计算模型。该模型从单个目标对地面防空导弹的攻击入手,将多个目标攻击的情况分解为各独立事件的叠加,得出多目标空袭的计算模型,然后利用计算机进行仿真。根据仿真结果,得出在防空拦截中必须对载机和导弹同时拦截,并应尽早拦截的结论。提出在一次突防行动中,攻击方只要有3~4架携有反辐射导弹的战斗机就可以满足要求,再增加数量对提高突防概率的帮助并不明显。     

跟踪临近空间目标的衰减记忆最小二乘算法

随着临近空间战略价值的显现,临近空间高速目标的跟踪成为国土防空领域研究的一个热点。临近空间高超声速飞行器具有高机动突防能力,且运动轨迹没有规律,使用常规滤波方法难以实现稳定跟踪。提出一种衰减记忆最小二乘算法,该算法不依赖特定的运动方程,鲁棒性强。仿真实验表明,新算法可以稳定跟踪高超声速飞行器,机动飞行段跟踪连续光滑,具有较高的跟踪精度。     

激光近炸复合引信探测舰船目标的建模与仿真

针对采用激光近炸引信与触发引信体制的飞行器,研究了探测海面舰船雷达目标的建模分析方法,并进行了引战配合仿真及优化研究。通过建立激光近炸探测装置与目标间的空间交汇运动模型,可在激光近炸引信探测光束与飞行器空间运动强耦合,且舰船外型面复杂多样的情况下进行毁伤效率分析。采用同制导精度计算一致的误差干扰模型及蒙特卡罗打靶方法,统计了复合引信体制下不同引战配合方式对舰船雷达毁伤概率的影响,为优化引战配合效率、增大毁伤概率提供可靠依据。该方法可对任意支路激光近炸引信探测任何复杂舰船型面进行建模分析及毁伤概率计算,也可适用于针对其他类型目标的分析计算,具有良好的通用性和扩展性。     

一种低空突防中的雷达探测盲区预测方法

为了提高低空突防中雷达探测盲区预测的可靠性,提出了一种雷达探测盲区预测方法。该方法在分析雷达探测性能的基础上,基于数字地图抽取地形剖面,采用抛物方程法计算电波在空间的传播损耗,根据雷达探测门限预测某高度平面上的雷达探测盲区。仿真结果表明,该方法能够有效预测复杂环境下的雷达探测盲区,提高飞行器低空突防的成功概率。     

空对航导弹目标毁伤概率的研究

用统计模拟法研究了空对舰导弹对水面舰艇毁伤概率。建立了毁伤概率的数学模型,给出了毁伤概率的仿真方法。算例表明了此方法的实用性和合理性。