无人机蜂群通信感知一体化关键技术

无人机蜂群机动性强、易于调度、部署灵活,是未来战场态势互联互通、快速精确打击的重要手段。多无人机“通信感知一体化”将无人机通信和感知两个功能互融在一起,在无线信道传输信息的同时,主动认知并分析信道的特性,感知周围环境的物理特征,使得通信与感知功能相互得到增强。与此同时,深度强化学习将深度学习的感知能力和特征提取能力与传统强化学习的决策能力进行有机结合,解决了智能体决策博弈类的现实问题。将通信感知一体化和深度强化学习应用于多无人机态势感知、信息传递、任务规划、资源调度等,能够为多无人机蜂群系统的发展和实践应用奠定基础。     

战术通信系统超短波电台网频率指配研究

针对新一代战术通信系统中超短波电台组网易自扰、互扰的问题,基于联合作战背景分析了师区域间超短波频率空分复用模型,给出超短波电台网频率规划的约束与假设条件,研究基于着色理论的超短波电台网频率指配方法及自动化实现步骤。     

基于复杂网络蜂群无人机网络拓扑结构分析

蜂群无人机网络拓扑结构研究,是无人机作战体系发展的根基.借助复杂网络理论研究了蜂群无人机运用方法,构建了蜂群无人机复杂网络拓扑结构,分析了节点度、平均路径长度、聚类系数等典型统计特性参数和抗毁伤特性,对蜂群无人机网络效能进行科学有效的评估.蜂群无人机复杂网络能够高效、快速地进行信息传输,产生超出个体效益之和的整体性质,...     

美军无人机蜂群作战研究动态及应对策略

无人机蜂群是以智能化无人控制技术和网络信息系统为支撑的集群式无人作战武器装备,这种新型武器装备势必将成为改变未来战争规则的重要推手。美军作为无人机蜂群作战研究的领跑者,掌握了解其发展动态,学习其相关有益经验做法,参考借鉴其理论体系和关键技术,对于军队打赢未来智能化战争具有重要现实意义。本文通过梳理与总结美军在无人机蜂群作战研究方面所进行的开创性工作,厘清无人机蜂群作战发展的脉络,重点对无人机蜂群作战的产生背景、基本概念以及发展现状进行了探讨,结合课题组在无人集群作战领域的研究基础,分析了6个方面制约无人机蜂群发展的难点问题,探讨了应对无人机蜂群作战的可鉴之策,希冀能够为军队未来构建蜂群作战体系和建设相关能力提供理论指导和技术依据。     

蜂群无人机数据链自组网协议设计

针对蜂群无人机的国内外发展现状,设计了蜂群数据链组网技术方案,将遥测数据通过窄带和宽带数据链分别传输,通过数据链自组网完成遥控和遥测,增强了测控的可靠性;同时,设计集群数据链自组网协议栈,针对介质访问控制(MAC)协议和路由协议进行设计。基于QualNet和STK的通信网络仿真平台,针对无人机集群数据链的MAC协议和路由协议进行了仿真性能评估,验证了统计优先级多址接入(SPMA)协议的可行性,实现无人机之间不需要预约信道和时隙进行自组网通信,确保了高优先级业务的实时性。     

反无人机蜂群体系组织方法

凭借侦察攻击、规模作战、灵活重组以及低成本的有效优势,无人机“蜂群战术”已快速进入多国军事研究机构视野,成为颠覆未来战场模式的关键技术之一。面对无人机以及无人机“蜂群战术”带来的现实威胁,反无人机蜂群已成为各军事强国竞相发展的关键技术。参考美国、北约等军事强国与军事集团开展的反无人机/蜂群战略研究,从反无人机蜂群技术应用基点、应用流程等角度对反无人机蜂群体系组织方法进行论证,提出组织方法建议。所做工作对开展多种反无人机蜂群武器集成试验与训练,提高反无人机蜂群应对能力具有一定参考价值。     

无线认知网络中一种分布式最大频谱分配算法

无线认知网络被认为是下一代无线网络的核心架构之一。该网络能解决日益增长的频谱使用需求和低下的频谱使用率之间的矛盾。通过伺机接入临时可用频谱资源,其频谱利用率能得到大幅的提高。由于频谱资源分配是影响频谱资源利用率的关键,因此如何对频谱资源进行高效的分配一直是无线认知网络的重要研究领域之一。我们证明了在异构频谱使用概率条件下的最优频谱分配是NP难的问题。为了有效解决该问题,本文提出了一种基于分布式最大加权独立集的频谱分配算法——DMWIS。该算法的时间复杂度为O(V2/2)。通过大量的仿真实验,验证了在90%以上的不同随机网络环境下算法能在3轮内收敛,并且该算法一般能获得最优解90%的性能。     

无人机辅助通信网络中基于强化学习的用户速率优化算法

无人机辅助地面蜂窝基站,形成混合的通信网络有望成为提升用户速率的一种重要手段。针对无人机辅助基站的通信网络,提出基于多臂赌博机的用户速率优化算法（multi-armed bandits-based rate optimization,MBRO）。先建立联合优化问题,再分别利用改进后K-means聚类算法和多臂赌博机算法求解。MBRO算法利用K-means聚类算法实现无人机的部署,并利用多臂赌博机算法完成信道分配和无人机的传输功率分配。仿真结果表明,相比于同类的基准算法,MBRO算法提高用户端速率。     

无人机蜂群对防空作战的威胁与对策

无人机蜂群作战作为一种全新的作战模式,正逐步走进战场,对未来防空作战提出了更高的要求。文章总结美军无人机蜂群发展主要文件和无人机蜂群项目,分析了无人机蜂群主要作战功能,包括抵近侦察、诱骗干扰、侦察打击一体化和有人-无人协同打击等。提出了对无人机蜂群的防御对策,即构建地面探攻一体的防御体系和空中无人机蜂群防御体系,以实现对无人机蜂群的有效防御。     

无人机蜂群对海作战概念模型研究

为满足无人机蜂群作战运用建模与仿真的需求,采用基于实体行为网络交互(EBNI:Entity Behavior Network Interaction)的建模方法对无人机蜂群对海作战进行概念建模.列出了无人机蜂群对海作战中的实体和任务清单,建立了无人机蜂群对海作战的任务模型、各类实体的动作模型以及无人机蜂群对海作战中的内...     

认知无线电技术及其军事应用

随着对无线通信需求的不断增长和对无线数据传输速率的要求越来越高，通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长，从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张，成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面，很多已经分配给现有无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。随着通信技术向智能化方向的不断发展．认知无线电（Cognitive Radio，CR）技术应运而生。这种技术可在时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源，从而有效解决上述难题。     

认知无线电与频谱管理

当前的频谱管理采用固定频谱分配策略,频谱资源被分配给固定的授权用户,从而造成了频谱资源的浪费。认知无线电技术是一种智能无线电通信技术,它能够大幅度提高系统的频谱利用率,有效解决目前的频谱资源匮乏问题。因此,认知无线电技术的出现必将对现有的频谱管理策略产生一定的影响。文中主要介绍了认知无线电的基本概念和频谱管理技术,并对认知无线电下的频谱管理提出了一些看法和建议。     

反无人机蜂群作战指挥控制系统

随着无人机战技性能的不断提升以及战术战法的广泛运用,无人机蜂群协同作战给当前防空系统带来了全新的挑战。通过梳理分析近年来无人机蜂群作战运用案例,总结了当前无人机蜂群作战运用的特点,阐述了发展反无人机蜂群作战指挥控制系统的必要性和紧迫性。由此,结合当前世界各军事强国反无人机蜂群作战指挥控制系统的现状,对未来反无人机蜂群作战指控系统发展提出了一些启示建议。     

异速跳频互扰下跳频信号的参数估计

针对在跳频互扰情况下对多跳频信号参数盲估计困难的问题,提出了一种异速跳频互扰下跳频信号的参数估计方法。该方法利用异速跳频信号周期的差异,通过二值连通域标记处理、连通域时长聚类,将互扰跳频信号从时频谱上分离后分别进行估计参数。仿真结果表明,该方法能够实现在异速跳频信号互扰下对分量跳频参数的估计,且在高信噪比下能保证高的跳周期估计成功率与低的跳周期估计相对误差和起跳时刻估计相对均方误差。但互扰存在时的整体估计性能比仅单一跳频信号存在时会有所降低,同时该方法在SNR过低时会失效。     

航母编队反无人机蜂群作战能力需求分析

航母编队作为高价值目标势必会成为无人机蜂群攻击的重点,反无人机蜂群作战的重要性和必要性不断凸显。针对航母编队面临的无人机蜂群威胁特点,结合武器装备和战术战法实际,分析航母编队现阶段反无人机蜂群作战能力,进而提出未来航母编队反无人机蜂群作战能力需求,为航母编队反无人机蜂群作战方案拟制以及未来航母编队防空武器发展提供理论依据。     

基于认知无线电的通信抗干扰技术

分析了基于认知无线电(Cognitive Radio,CR)的通信抗干扰技术原理,研究了频谱感知和抗干扰策略决策等关键技术,建立了以信噪比、误码率关联变化评判通信受扰切换时机准确性准则。采用蒙特卡罗(Monte Carlo)技术进行了仿真。解决了系统工作方式误切换难以评判的技术难题。分析了在复杂电磁环境下系统遇到的问题,提出了提高基于认知无线电的抗干扰通信系统通信效率、能力的方法和进一步改进完善系统的措施。     

利用电磁频谱手段探测和干扰无人机的难点问题

随着无人机技术的迅速发展和广泛应用,无人机逐渐成为战场和要地防御上越来越重要的威胁之一。利用电磁频谱探测无人机下行链路信号存在无人机通信信号特征建库难、采用4G/5G网络通信的无人机难以识别、微弱无人机信号淹没于城市/战场复杂电磁环境中、采用自主控制不发射测控/图传信号的无人机无法探测等问题。利用电磁频谱手段对无人机进行定位时,分析和对比常用的多站测向交叉和时差定位体制,认为采用时差定位系统可以取得较好的定位精度。最后指出在无人机反制干扰中,可使用电磁压制干扰、卫星导航诱骗、协议破解操控多种技术手段,并分析其运用时面临的难题。     

无人机蜂群拦截系统作战构想与关键技术

为有效应对敌可能发起的"饱和式攻击",提高重要军事目标的防护能力,着眼无人技术的发展,首先,提出了无人机蜂群拦截系统的概念;随后,介绍了系统设计,并针对敌可能的巡航导弹、无人机蜂群、炮弹等各类打击,进行了具体的作战构想设计;总结了无人机蜂群拦截系统构建运行的关键技术,包括无人机平台研制、系统架构、集群感知与信息融合、集...     

“捕蜂”——低空近程反无人机蜂群体系构想

根据无人机"蜂群"技术和作战特点,针对传统防空体系对无人机"蜂群"探测距离近、拦截效果差、无法攻击其投放平台的问题,提出了一种基于多层防御思想的低空近程反无人机体系构想,设想将新型反无人机导弹、激光武器、"捕蜂者"无人机、无线电干扰设备和多种探测传感器融入到现有防空体系之中,以此来提高现有防空体系对低空、小型、慢速、群目标的防御能力。该作战体系方案具有一定的创新性和适用性,在一定程度上可为未来反无人机体系的发展和完善提供参考。     

机械化部队频谱资源管理与分配系统的设计

介绍以战术电台为主要通信设备的无线通信网络频谱管理及自动分配系统的设计思路,给出解决问题的途径与方法,并简要介绍一个频谱资源管理与分配系统的运作情况.