HLA机群协同空战下指挥与控制系统建模与仿真

指挥与控制系统被誉为现代战争的兵力倍增器。依据现代空战的特点,对机群协同空战这一背景下的空战指挥与控制系统进行了研究。重点建立了由预警机上层指控系统和编队长机下层指控系统组成的空战两级指控系统模型。最后以HLA/RT I分布仿真技术标准为依托,构建了通用性好,灵活性高,互操作性强的航空兵空战仿真模拟系统,并以此系统为仿真平台,在多种初始态势下对所建立的机群协同空战下的两级空战指控系统进行仿真分析,实验结果表明所建立的指挥与控制系统模型是合理可行的。     

多机空战仿真研究与实现

本文作者在多年来从事作战仿真的基础上,研究了多机空战仿真的建模方法,建模仿真原理,并且建立了多机空战仿真模型。     

基于局域网的分布式战斗机空战仿真系统

简要介绍了一种实时分布交互式战斗机空战仿真系统的开发。整个系统按照分层模块思想设计,对空战中战斗机关键子系统和关键行为进行了精确的数学建模,减少了建模的复杂度、保持了平台的开放性和可维护性,据此实现了局域网环境下的分布交互式空战仿真研究。初步的仿真结果表明系统具有实时、精确、高逼真度、高效费比的特点,可作为飞机设计和空战研究的重要辅助手段。     

空战模拟器的应用及其发展

一、背景空战模拟器是一种地面模拟设备,它可以把空中实战情景和过程在实验室中复现,用于研究飞行员——飞机——武器火控设备系统性能,设计飞机——武器火控系统,进行人——机——瞄系统试验及鉴定,训练驾驶员等。空战模拟是现代航空技术发展的一个重要标志,也是发展航空技术不可缺少的     

蒙特卡洛法的截击空战仿真

针对具体空战环节,应用蒙特卡洛方法仿真了截击空战的全过程,提出了截击空战仿真的程序逻辑方案;并结合具体实例,得出仿真数据,定量分析了空战毁伤概率,进而分析了截击空战的作战效能。仿真结果比较符合实际空战情况,具有一定的创新性和实际应用价值,其分析问题解决问题的方法和过程对解决类似的问题有一定的借鉴意义。     

网络中心式空战仿真研究

将网络中心战思想引入空战仿真研究,提出基于复杂适应系统理论的网络中心式空战模型.对网络中心式空战子模型进行设计,使空战单元根据对局部环境的感知所获取的态势信息来调整自身个性,调整规则依据约束变量的设定和决策元规则.通过仿真实验着重考察了具有自适应性的空战单元在空战对抗中的作战表现,实验结果初步验证了其战斗效能优势.     

应用新型Lanchester方程的非对称空战进程预测

针对未来空战中可能出现的非对称空战问题进行研究,在设定的非对称空战背景下构建新型Lanchester方程对问题进行建模分析,得到单一机种和多兵种非对称空战模型,并通过仿真试验验证了模型的有效性,对非对称空战指挥决策提供了一定的帮助。     

战斗机远距空战建模与仿真分析

针对中远距一对一的空战问题,从效能分析的角度建立了一对一中远距空战及作战效能分析的模型,包括飞机运动模型、飞机机动动作控制模型、推力模型、火控系统模型、导弹运动模型、导弹制导与控制模型、信息系统模型和效能评估模型等。依据该模型进行了空战仿真并给出效能分析结果,仿真结果与实际吻合,证明模型的有效性,为进一步研究多对多空战仿真打下基础。     

多机协同多目标攻击空空作战系统研究

主要研究了实现多机协同多目标攻击空空作战的关键问题--多机协同多目标攻击空空作战的空战决策,设计了空战决策算法,并对整个决策系统进行了仿真.然后,设计了多机协同多目标攻击空空作战系统,将空战决策,导弹攻击区判断,导弹攻击融为一体,并进行了仿真.仿真结果验证了空战决策算法的正确性.     

多机、多目标、超视距空战仿真系统研制

具有多机、多目标、超视距攻击特征的未来空战,其技术研究离不开仿真实验的强有力支持,完善的仿真系统是实现这一目标的重要基础和保证。本文着重对未来空战仿真系统设计研制的相关内容进行较为深入的讨论。采用ＲＦＭ、蛀孔式通信、系统集成、ＶＲ、动态视景生成等先进技术进行系统设计,同时,对关键技术进行了分析研究。     

无人空战指控建模仿真方法研究

针对当前无人空战仿真中,缺乏支持全流程作战指挥控制建模与仿真这一问题,结合当前无人空战仿真系统相关研究,系统梳理和研究指控模型构建方法,通过探索不同仿真层级不同类型的无人机指挥控制建模原理和方法,设计并且构建了一套适合指挥信息系统装备特点的指控模型仿真系统。通过进行符合预设约束的想定设定,对目标作战任务进行了效能评估和对比,可为无人空战相关指挥信息系统装备的论证、评估方式提供理论和现实指导。     

基于Cook-Seiford群决策算法的多机协同空战机动决策

面向多机协同空战条件下的机动决策问题,建立了三自由度战机模型,并根据空战时飞行员的实际操纵,设计出一种拓展的基本机动动作决策集。通过构造角度、速度、距离和高度优势函数建立空战态势评估模型。基于群决策理论,设计了Cook-Seiford决策算法,并首次将其应用于多机协同空战机动决策研究,有效优化了决策流程。在初始态势劣势情况下,以2对2、3对2等典型空战条件为仿真背景,将Cook-Seiford群决策算法与Copeland、Dodgson群决策算法进行对抗空战仿真。仿真结果表明,基于Cook-Seiford群决策算法的协同机动决策能够取得明显对抗优势,验证了本文设计算法的有效性,为将群决策算法用于求解多机协同空战决策提供了一种新的思路。     

基于蒙特卡洛树搜索方法的空战机动决策

针对空战中双方的机动决策问题,考虑角度、距离、速度变化以及高度优势函数,以赢取最大空战优势期望为目标,建立空战双方机动决策模型,并引入蒙特卡洛树搜索方法进行求解,搜索策略采取极大极小搜索算法。针对双机对抗,通过仿真给出空战态势及空战优势变化曲线,结果表明我机在整个空战过程中绝大部分是处于优势地位的,验证了使用蒙特卡洛树搜索方法进行空战机动决策的可行性,同时对算法的实时性进行了仿真,结果表明算法计算机动动作所用时较短,达到了算法的实时性要求。     

超视距空战机动动作库的可视化设计

介绍了两类常见空战动作库,以跃升为例对超视距空战机动动作库进行了设计;并运用OpenGL图形库,研究了模型的初始化、实时驱动、动作轨迹线的绘制、视点漫游和数据读取技术,实现了超视距空战机动动作轨迹的三维显示和全方位观察,有助于空战战法演练和指挥决策,为空战仿真模拟训练和提高作战效能奠定基础.     

歼击机空战占位的模糊神经网络方法

在歼击机空战中 ,首先占据有利的攻击位置 ,是夺取空战胜利的重要保证 ,不论是近距离格斗 ,还是超视距空战均如此。在未来 2 1世纪信息战环境下的空战 ,为了减轻飞机员的负担 ,必须根据战场态势 ,利用智能化方法 ,为飞行员提供正确操纵飞机达到有利攻击位置的辅助决策指示。本文研究了先敌占位的模糊神经网络方法 ,仿真证明这种方法是有效的     

LCDP SO算法在协同空战攻击决策中的运用?

为了探索提高协同空战攻击决策算法性能的途径,将多子群粒子群优化理论用于求解协同空战攻击决策,利用生命周期粒子群模型（ LCPSO）,提出了一种生命周期离散粒子群（ LCDPSO）协同空战攻击决策算法。基于典型空战想定背景,仿真验证了算法的有效性。通过统计实验的方法,分析比较了LCDPSO协同空战攻击决策算法与多种智能决策算法的准确性、可靠性和快速性,研究结果证明LCDPSO协同空战攻击决策算法优良的综合性能。     

LCDP SO算法在协同空战攻击决策中的运用

为了探索提高协同空战攻击决策算法性能的途径,将多子群粒子群优化理论用于求解协同空战攻击决策,利用生命周期粒子群模型（ LCPSO）,提出了一种生命周期离散粒子群（ LCDPSO）协同空战攻击决策算法。基于典型空战想定背景,仿真验证了算法的有效性。通过统计实验的方法,分析比较了LCDPSO协同空战攻击决策算法与多种智能决策算法的准确性、可靠性和快速性,研究结果证明LCDPSO协同空战攻击决策算法优良的综合性能。     

HLA框架构建空战导弹武器作战效能设计

武器系统作战效能是指在攻防对抗的战场环境下完成规定任务的能力,武器系统的效能是研制、使用该系统所追求的总目标。为获得空战导弹武器作战效能,避免传统主观评价带来的缺陷,设计了采用仿真方法评价空战导弹武器作战效能的架构。设计了基于HLA(high level architecture)的空战仿真框架和组成模块,对HLA的盟员进行了开发,规划了接口,提出了能够保证仿真实时性的整体方案。     

基于遗传算法的协同多目标攻击空战决策方法

多机协同多目标攻击是未来空对空作战的一种重要形式。首先建立了多机协同空战的自主优势矩阵 ,并依据多人冲突决策理论构造了空战的总体优化指标向量 ,然后针对其他优化算法的不足 ,提出用遗传算法优化该指标向量 ,实现多机协同多目标攻击空战决策 ,最后对 2∶ 2空战进行了仿真。仿真结果证明了上述思想的正确性。     

动态协同空战攻击决策问题研究

攻击决策问题是协同空战领域研究的核心问题之一,通过优化战机武器资源配置,以提高战机协同作战效能。针对动态协同空战攻击决策问题,系统分析空战环境的动态性,将空战动态划分为连续动态和离散动态,并建立多约束条件下动态协同空战攻击决策优化模型;设计了空战环境变化监测策略和种群多样性策略,通过迭代窗的设置,基于离散粒子群算法,提出了一种基于滚动迭代窗的启发式变异离散粒子群算法的动态协同攻击决策方法。通过仿真实验验证了所提方法能够在连续和离散动态条件下合理地规划协同空战攻击决策。