导弹预警卫星调度问题分析

以美国天基红外系统的结构和功能为基准,阐述了导弹预警卫星的工作原理和作战流程.采用六元组对导弹预警卫星调度问题进行了详细分析和数学描述.这六元组分别是传感器资源集、可疑目标集、系统状态集、调度约束集、目标可用信息集、调度优化目标集.针对该问题具有实时性和不确定性的特点,提出了一种基于事件和周期相结合的调度方法,给出了一个传感器分配的泛化模型.     

面向作战任务的最小风险传感器调度方法

基于风险理论提出一种面向不同目标探测任务的传感器调度方法.将主动传感器辐射被截获风险和目标探测风险结合起来,建立一般目标探测框架下的传感器最小风险调度模型.分目标跟踪、目标识别和目标威胁等级评估三种情况将传感器最小风险调度模型具体化,给出不同情况下目标探测风险值的计算方法.针对模型的求解提出一种基于混沌思想、反向学习和...     

天基预警系统多体制传感器综合调度方法

为提高天基预警系统对多目标的跟踪能力,提出扫描传感器纬度区间扫描模式和凝视传感器目标群跟踪模式,并基于此种模式设计基于聚类的扫描传感器纬度区间扫描调度方法和凝视相机目标群跟踪调度方法。由于诸多传感器的工作模式、探测频率、测量误差、视场模型均不相同,推导不同探测频率、视线误差的多传感器联合观测跟踪的克拉美-罗下界计算公式。综合运用以上方法,建立多体制传感器综合调度优化方法。仿真试验表明,该方法比传统工作模式下的系统对多目标具有更高的跟踪精度。     

卫星数传调度模型研究

卫星数传调度问题是一个具有多时间窗口、多资源约束的优化问题。针对该问题,建立了卫星数传需求模型、任务模型和调度模型。在建模过程中,采用了框架模型形式,把问题中的主要约束封闭于每个数传任务中,这在降低调度模型复杂度的同时,也降低了调度算法设计难度。还提出了调度算法设计思想,并设计了一基于灵活度的调度算法。仿真表明,所建立的模型及算法对解决卫星数传调度问题是可行的。     

基于随机搜索策略的中继卫星调度方法

高质量的调度方案不仅能满足用户的需求,还能为中继卫星系统的计划编制提供科学的决策手段和依据。针对日益多样化的用户需求,采用全新的中继卫星调度应用模式,允许用户提交多个可以滑动的时间窗口。面向这种调度模式,考虑中继业务中任务调度的灵活性和任务间的冲突,构建考虑多滑动窗口的中继卫星调度模型,并设计基于随机搜索策略的中继卫星调度算法。算法包括任务资源匹配与邻域生成、可用时间段生成、任务冲突分析、邻域搜索与冲突消解以及资源与任务集更新5个算子。通过仿真实验将该算法与基于时间自由度的启发式算法进行对比,验证了算法的有效性。     

面向目标跟踪的传感器调度技术研究

传感器调度是指在一定的准则下,结合实际应用场景,依据观测信息对传感器平台或传感器本身的工作模式、工作时长、机动路径等进行一系列调整和控制,从而降低传感器系统使用代价,提高跟踪效能,延长系统寿命的方法,也是传感器管理的一项重要内容.基于部分可观马尔可夫决策过程,对传感器调度的基本结构进行了简要描述,同时分析了调度模型和基...     

卫星预警探测仿真模型研究

卫星预警探测系统对弹道导弹防御作战有重要影响.在分析卫星预警探测仿真模型的结构组成、运行机制和功能原理的基础上,构建了卫星预警探测仿真模型,并对构建内容进行了阐述.通过建立目标红外信号仿真数据表和背景大气辐射信号仿真数据表,提出了一种简单实用、操作性强的信噪比检测计算方法.最后,对模型进行了验证分析.仿真结果验证了卫星预警探测仿真模型探测弹道导弹目标的有效性和可行性.构建的模型可用于战争模拟系统中的导弹防御作战仿真.     

基于聚合模型的高轨预警卫星威胁评估

高轨预警卫星威胁评估是导弹作战指挥辅助决策的重要环节,可以为指挥员的太空目标选择提供依据。在分析其威胁要素特征的基础上,提出了采用“聚合模型”开展威胁评估的方法,并给出了威胁评估步骤。通过分析美国高轨预警卫星的工作模式及作战流程,选取了扫描探测、凝视跟踪及外部等三个方面的关键性威胁要素,并构建了各要素的评价函数模型。基于上下层威胁要素之间关系的不同,给出了两种不同的聚合模型,采用该模型分析了所选要素之间的聚合关系,得到了高轨预警卫星威胁评估模型。最后通过实例计算,验证了该评估方法的可行性和实用性。     

预警卫星对战术弹道导弹预警能力研究

从研究DSP预警卫星预警原理出发,分析了战术弹道导弹主动段的弹道特征和尾焰的红外辐射特性,从关机点速度预报偏差与射程偏差的角度,基于弹道学原理并利用三次样条插值方法,建立了DSP预警卫星对常规战术弹道预警能力仿真模型,通过仿真计算,可以发现在无干扰条件下,DSP预警卫星对弹道导弹落点预报精度非常高。     

中继卫星调度问题的CSP模型

中继卫星在地球同步静止轨道上运行,既能直视中、低轨道用户航天器,又能直视地面站,是沟通用户航天器与地面站的桥梁。中继卫星调度问题是一类非常重要的调度问题。基于约束满足理论,通过分析中继卫星调度问题的特点与约束条件,建立了中继卫星调度问题的CSP模型。利用卫星工具箱STK进行模拟仿真,对CSP模型进行了求解。结果表明,所建立的CSP模型是合理的。     

基于预警时间窗口的空天反导预警体系构建

如何构建一个完善的反导预警体系并确保反导预警时间充足是当前的一个研究热点,创新性地应用反导预警时间窗口分析各类预警系统的性能,并为反导预警体系构建给出相关决策依据。首先结合预警时间窗口的概念,给出天基支援下预警时间窗口的数学描述;然后,建立了反导预警过程中攻防双方的数学模型及仿真方法;接着,对反导预警时间窗口的计算进行了具体分析;最后,结合具体仿真实例,分析了天基预警卫星对反导预警时间窗口的扩展作用,得出了一些较为实用的结论。     

天基预警系统资源调度方法

对面向导弹预警任务的天基预警系统中的低轨卫星资源调度问题进行了研究.对预警任务的特性进行分析,提出了一种预警任务规划与分解方法以减少任务对资源占用时间的需求;在此基础上建立了该问题的约束满足CSP调度模型;针对该模型变量多、解空间规模庞大的特点以及对求解算法时效性的要求,设计了一种基于局部解空间跳出机制的改进型遗传算法MGA.仿真表明该模型与算法在给定时间内能够得到满意的调度方案.     

导弹预警卫星对助推段导弹的探测能力建模

导弹预警卫星在导弹防御体系中处在最前沿,在导弹的早期预警中起着其他装备无法替代的作用。分析了导弹预警卫星的工作原理与作战流程,从覆盖范围、最大探测距离以及检测概率3个方面对导弹预警卫星的探测能力进行了数学建模,并利用所建模型分析了美国导弹预警卫星的探测能力,为导弹预警卫星的探测能力评估奠定了理论基础。     

导弹预警卫星探测效能评估

导弹预警卫星是导弹防御体系的重要组成部分,正确评估其探测效能对于提升导弹防御体系作战能力具有重要作用。分析并建立了一套多层次导弹预警卫星探测效能指标体系,基于层次分析法确定了各指标要素的权重,并提出了一种导弹预警卫星探测效能评估模型。通过对美国导弹预警卫星探测效能的评估,验证了所建模型的有效性。     

基于DoDAF的预警卫星系统作战体系结构建模

预警卫星系统在弹道导弹防御系统中处在最前沿,在战争中起着其他装备无法替代的作用。首先分析了Do DAF作战体系结构产品的内容和相互关系,提出了作战体系结构具体的设计步骤。依据预警卫星系统的作战流程,建立了部分作战体系结构模型,从不同侧面描述了预警卫星系统节点及节点间的信息关系。最后,对模型进行了语法和语义一致性验证,结果表明,建立的模型是正确的。     

基于HLA和仿真网格的空间预警系统建模/仿真

采用面向对象的方法对弹道导弹防御系统的重要组成部分——空间预警系统进行分析、建模,在基于HLA和仿真网格的支撑环境中,建立其仿真系统,根据实体和局域网间耦合程度需要,采用不同的网络通讯机制,并联接相应的计算机生成兵力系统。系统可分析空间预警系统的原理、配置方案,进行弹道导弹探测与参数估计,战场态势多维信息显示。     

防空预警监视雷达系统的发展与对策

文章以美“空海一体战”理论的提出为背景,深刻分析了新战略背景下我防空预警监视雷达系统所面临的现实威胁和挑战,结合我军防空预警监视雷达系统现状,对该系统的建设发展问题进行了多方位分析和研究,指出朝着基于系统构成优化、作战运用优化以及信息高效融合的一体化方向发展是我防空预警监视雷达系统在新战略背景下的必然选择.     

图像匹配技术在建筑火灾倒塌预警研究中的应用

对火灾中建筑物的倒塌时间进行预测,从而提前发出报警信号,可以有效避免人员伤亡,减少财产损失。为了解决预警中存在的问题,我们采用了基于图像相关匹配的非接触测量方法。介绍了这种方法的原理和实现过程,并通过实验验证了其中算法是可行的。