基于蒙特卡罗方法的水下目标搜索技术

水下运动目标搜索是工程应用中急需解决的一个实际问题,在已知某一目标的可疑初始位置后,目标的航向、航速将随机变化且未知,搜索器按照哪种搜索方式才能有效实现对水下目标的搜索,其搜索概率随哪些因素变化,都是需要深入研究的问题.在建立了水下目标运动模型的基础上,以螺旋形搜索为例,建立了基于螺旋形搜索的水下目标搜索模型,并利用门特卡罗方法仿真分析了搜索器探测间距、水下目标运动速度和航向变化范围等因素对搜索器搜索概率的影响,为系统分析、比较各种水下目标搜索方法的搜索效能奠定了基础.     

鱼雷螺旋环套机动搜索弹道设计

当潜艇使用鱼雷攻击远距离目标时,通常情况下,解算的目标运动要素有较大误差,对潜艇而言,目标位置散布于一定的区域之内,就无法将目标作为瞄准点来计算鱼雷射击参数。要提高鱼雷搜索捕获目标的概率,可利用鱼雷航程远、速度高的优势,设计了一种螺旋环套弹道,鱼雷沿目标运动方向做螺旋环套搜索,使鱼雷搜索范围尽可能覆盖目标散布区域。基于这种设想,提出了描述鱼雷螺旋环套机动搜索弹道的参数和确定方法,并对这种弹道进行仿真和分析,得出其适用条件和不足之处。     

潜艇使用机动搜索鱼雷攻击水面舰艇方法

发挥鱼雷航程远,能够根据线导指令按指定搜索策略对位置散布目标实施机动搜索的特点,潜艇利用特殊海洋环境远距离发现目标。在目标方位不连续、不准确的情况下,建立对目标运动要素的概略解算,根据概略目标运动要素,进行鱼雷机动搜索策略规划,对目标距离进行粗判,定下攻击决心,发射并控制导引鱼雷在目标散布区域实施机动搜索。在目标运动要素更新后,可重新规划鱼雷搜索策略,通过导引线发送至鱼雷,鱼雷实施新的机动搜索,提高鱼雷发现目标概率。     

降秩目标运动分析估计的融合

研究在不完全可观测条件下的纯方位目标运动分析问题。目标和观测者的轨迹均是直线匀速运动型(RUMs)。首先为这种RR-TMA(降秩目标运动分析)估计建立一个特别的方法,然后就建立两个(或更多个)RR-TMA估值统计融合成完全的可观测的TMA。很明显,第二步是解析性的。最终在适当的量测误差范围内,表明了这种融合算法是有效的。还列举了一些在雷达和声呐跟踪问题中的应用,尤其是在大规模的多平台情况下碰到这些问题,在这种情况下多假设的组合测试也是一个大问题,或者在长时间的运动目标积分中,搜索网格降维是关键。     

目标信息时延对航空兵搜索运动目标的影响分析

航空兵精确打击移动目标时,搜索概率很大程度上决定了其打击效能,而支援信息的延时将严重影响其搜索概率。首先,系统描述航空兵对固定区域中运动目标的搜索概率模型;然后,分析了信息时延下航空兵对缓慢运动目标和快速运动目标的搜索地域,并建立了对应的搜索概率模型;最后,基于探索性分析方法探讨了信息时延和目标运动速度影响航空兵搜索概率的灵敏度。研究结果对于战场综合信息系统的军事需求分析和航空兵对地攻击都具有一定的参考意义。     

攻击机对地面目标目视搜索效能模型

攻击机对地面目标目视搜索效能是作战效能评估的基础,建立攻击机对地面目标目视搜索效能数学模型,并分析搜索方法对目标发现概率的影响,以及不同目标搜索条件下目标搜索方法的优选,以提高目标发现概率,进而提高攻击机的作战效能.同时,为作战人员根据不同目标搜索条件,选取较优的目标搜索方法提供理论依据.     

机动目标对搜索的最优规避

研究规避搜索时机动目标运动的最优控制问题。首先针对一组相同的搜索者用变分法求出了机动目标的最优逃避路线,然后求出了确保能发现目标的搜索者数量,最后在搜索者数量一定的情况下求出了目标不可逃避区域内的最优控制规律。     

目标搜索的预测分析及搜索计划的优化逼近

给出了目标搜索的预测分析公式,提出了最优搜索计划的一种优化逼近方法及有关实例     

目标的规避过程与搜索运动

应用随机过程的观点,研究了静态目标和动态目标的几种规避方式、运动规律和目标位置的概率分布,导出了在上述几种情况下对规避目标的最优（理论）搜索计划。     

基于上下文的快速自适应运动估计算法

高效的运动估计算法是实时视频编解码技术的研究重点。为降低视频编码中运动估计的高计算复杂度问题,提出了基于上下文的快速自适应运动估计算法。该算法在运动估计过程中引入了次最佳匹配点,并且使用了一种基于平行四边形模式的方向性搜索策略。该算法的基本思想是:在块运动矢量估计过程中,利用前面搜索步中得到的块运动矢量及次最佳匹配点与最佳匹配点之间的位置关系,自适应选择一种平行四边形搜索模式,并确定下一步搜索的方向,进行更精确运动矢量的搜索。实验结果表明,该算法有效降低了视频压缩编码中运动估计的运算复杂度。     

A search game taking account of attributes of searching resources

This article deals with a two‐person zero‐sum game called a search allocation game (SAG), in which a searcher and a target participate as players. The searcher distributes his searching resources in a search space to detect the target. The effect of resources lasts a certain period of time and extends to some areas at a distance from the resources' dropped points. On the other hand, the target moves around in the search space to evade the searcher. In the history of search games, there has been little research covering the durability and reachability of searching resources. This article proposes two linear programming formulations to solve the SAG with durable and reachable resources, and at the same time provide an optimal strategy of distributing searching resources for the searcher and an optimal moving strategy for the target. Using examples, we will analyze the influences of two attributes of resources on optimal strategies. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 2008     

搜索路径给定时的搜索对策问题及其应用

搜索路径给定时的最优搜索方案问题,也可以理解为是关于搜索者和目标的二人对策问题,主要讨论了当搜索路径给定时的单个搜索者和单个目标的搜索对策问题。首先根据问题的特点,利用动态规划和迭代的方法,确定关于目标逃逸路径混合策略的最优分区,证明该分区是多面体凸集;针对目标不同逃逸路径的分区,求出搜索者的最大期望收益,再将问题转化为二人有限零和对策,计算出搜索者的支付矩阵,确定最优搜索策略。最后结合海军护航行动,对我舰载直升机搜索小型海盗船进行分析和计算,说明搜索路径给定时的最优搜索对策对于双方的资源分配和提高搜索效率具有一定的应用价值。     

潜射巡航导弹现在点攻击捕获概率计算

由于潜艇探测设备所获得的目标方位和距离信息存在误差,造成目标初始位置在一定的区域内存在散布情况,分析了潜射导弹在攻击水面舰艇时目标的散布情况,给出了目标散布区域的表示方法,根据巡航导弹搜捕目标的原理,给出导弹捕获散布目标的概率计算模型,并进一步探讨导弹齐射对散布目标的捕获情况,可为海战中导弹攻击方式的选择和导弹优化使用提供辅助决策.     

舰载无人机光电载荷对海搜索方式与搜索宽度

搜索方式与搜索宽度是舰载无人机对海搜索效率与搜索力配置研究的基础。基于舰载无人机及其光电载荷的性能特点,提出了舰载无人机对海搜索的七种基本搜索方式,并从不同的角度对舰载无人机对海搜索方式进行了分类,给出了搜索方式的选择方法;建立了舰载无人机光电载荷搜索宽度计算模型,为舰载无人机系统采用不同的搜索方式进行搜索时计算其搜索效率和搜索力的配置提供了决策依据。     

一种直升机吊放声纳搜潜效能的仿真建模方法

为在航空反潜作战仿真系统中实现反潜直升机搜潜的计算机生成兵力,研究了反潜直升机吊放声纳的搜潜方法,建立了吊放声纳采用扇形、方形扩展、等角螺旋线等搜潜阵形的数学模型。将搜潜阵形与搜潜行动相结合,设计并实现了搜潜要素数据库,通过运用Monte Carlo法实现了反潜直升机搜潜效能的自动仿真推演方法。该方法可为研究不同作战背景下反潜直升机如何更有效地进行搜潜行动提供参考。     

舰载直升机反潜搜索最佳方案优选模型及应用

目前,舰载直升机已成为现代水面舰艇搜潜反潜的重要力量,为了提高作战效率,对舰载直升机在反潜搜索中的战斗使用进行了研究,建立了搜索力的最优配置模型,解决了在已知目标分布的条件下舰载直升机反潜搜索中选择初始探测点、确定搜索路径、确定搜索次数以及搜索效率评估等问题,并在几种常见的目标分布下对最佳搜索方案作了实例演示,为舰载直升机的反潜战斗使用提供了依据。     

随机理论雷达探测地面目标模型

雷达对地面目标的搜索效能是直升机对地作战效能评估的基础,建立雷达对地面目标搜索的数学模型,并分析几个因素对发现目标概率的影响,以及提高目标发现概率的方法,进而提高直升机的作战效能.模型有效地提高了雷达探测地面目标效能评估的准确性,对于指挥决策部门和设计单位有一定的参考意义.     

基于空间几何法的目视探测地面目标模型

通过模仿对地攻击机上飞行员的目视搜索发现地面可视目标的过程,建立了其空间几何模型;通过该几何模型得到目视搜索发现目标的数学模型;根据实际情况对模型进行简化,得到简化模型.该模型可信度高,能有效地提高作战效能评估的准确性,对于指挥决策部门和设计单位有一定的参考意义.     

Optimal search for a moving target with the option to wait

We investigate the problem in which an agent has to find an object that moves between two locations according to a discrete Markov process (Pollock, Operat Res 18 (1970) 883–903). At every period, the agent has three options: searching left, searching right, and waiting. We assume that waiting is costless whereas searching is costly. Moreover, when the agent searches the location that contains the object, he finds it with probability 1 (i.e. there is no overlooking). Waiting can be useful because it could induce a more favorable probability distribution over the two locations next period. We find an essentially unique (nearly) optimal strategy, and prove that it is characterized by two thresholds (as conjectured by Weber, J Appl Probab 23 (1986) 708–717). We show, moreover, that it can never be optimal to search the location with the lower probability of containing the object. The latter result is far from obvious and is in clear contrast with the example in Ross (1983) for the model without waiting. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 2009