有人/无人战斗机协同空战模式及能力需求分析

针对未来空战的特点对有人/无人战斗机协同空战的作战模式及能力需求进行了研究.从信息链到武器链时空过渡的角度分析了有人/无人机协同空战的作战优势;提出了两种典型的有人/无人机协同空战方式,并给出了作战过程描述及功能结构分析;基于“观测-评估-决策-执行”指挥控制环分析了有人/无人机协同空战的指挥控制流程;基于协同空战的任务需求提出各参与平台的能力需求.此研究对有人/无人机协同空战的发展具有一定的指导意义.     

有人/无人机协同作战关键技术

分析了无人作战飞机在各国的研究及使用情况,给出了有人/无人机协同作战指挥控制系统的结构,按照空间位置和主要完成任务的不同,将系统分为有人机、无人机两个平台,介绍了各平台的组成部分及相应的功能,归纳出协同作战所需要解决的关键技术:交互控制技术、协同态势感知、协同目标分配、协同航路规划技术、毁伤效能评估技术及智能决策技术,并且给出了一个在典型作战任务想定下的作战及信息处理流程.最后对无人作战飞机未来的发展方向进行了展望.     

有人/无人机协同作战能力生成问题研究

有人/无人机协同作战是一种新型空中作战样式。为充分发挥两类飞机各自优势特点,加速体系作战能力生成,在系统总结有人/无人机协同作战优点的基础上,分析了世界各军事强国在该领域的研究和发展成果,从关键技术、资源整合和协同训练三个方面提出了有人/无人机协同作战能力生成的关键问题,并围绕注重标准建设、强化顶层设计和拓展协同训练提出加速有人/无人机协同作战能力生成的措施办法,为发展新型空中作战力量提供参考。     

对美国“忠诚僚机”的思考及对策建议

用无人机担任僚机已成为战斗机编组作战领域技战术研究的新热点。本文通过跟踪美国“忠诚僚机”项目的试验进展，了解所用无人僚机和战斗机平台的性能及特点，把握长僚机编组作战对无人僚机的基本指标需求。在此基础上，结合美军分布式作战概念的演变、智能空战技术研究和现有装备改装趋势等因素，分析了“忠诚僚机”项目在推进空中分布式作战概念实用化、提高长僚机编组作战效能以及形成规模化无人僚机装备方面可能产生的影响。基于上述分析，得出无人僚机与有人战斗机编组作战是军队需要面对的新型作战样式这一结论，并结合国内空战理论研究、军用无人机制造能力以及反无人机装备的发展情况，给出整合资源发展优势无人机、以硬杀伤和软杀伤多种形式构建有效反制体系的对策建议。     

有人/无人机协同作战指挥界面设计

分析了近期内有人/无人机协同作战的体系结构及作战模式,基于三代战机座舱普遍装备的多功能显示器,展开有人/无人机指挥控制界面的设计;基于人机工程学观点和飞行员的视觉习惯,从缓解飞行员的心理和生理疲劳的角度出发布置无人机编队的飞行参数,设计了有人/无人机执行协同对地攻击任务时包含巡航队形、战斗队形、任务类型、导航点切换等功能的指挥控制界面。为未来短期内有人/无人机协同作战指挥控制系统研究提供参考。     

有/无人协同探测编队指挥控制系统结构设计

针对有人机动雷达/无人机集群（manned mobile radar/unmanned aerial vehicle cluster,MMR/UAVC）编队指挥控制系统结构设计问题进行了研究。以未来无人机蜂群探测任务为背景,提出MMR/UAVC协同探测作战模式,结合编队组织结构和作战流程,对指挥控制系统总体设计提出具体要求。在此基础上,设计了包括决策规划层、协同控制层和效能评估层的递阶式指挥控制系统结构,概括了各层次主要功能与逻辑关系。对指挥控制系统的关键模块和支撑技术进行了分析。     

有人机—无人机群协同空战目标分配算法

针对有人机—无人机群协同空战目标分配问题,运用离散粒子群算法,分为1架UCAV分配1个目标,1架UCAV分配2个目标时不考虑攻击先后影响和考虑攻击先后影响3种情况进行了仿真研究,提出了一种新的粒子构造方法。综合考虑空战能力指数和优势函数,构造了收益风险矩阵和多目标分配的代价函数。仿真结果具有良好收敛性,对有人机—无人机群协同空战目标分配具有参考价值。     

有/无人机协同使用声纳浮标应召搜潜研究

有/无人机混编协同反潜作战可以发挥有人机和无人机的互补优势,极大提高反潜效能,是未来航空兵作战的重要方式。针对有/无人机反潜特性,分析了有/无人机使用声纳浮标协同应召搜潜过程和方式。以反潜机布设声纳浮标、无人机进行监听为前提,提出了无人机监听航路的代价函数,以此分析了无人机最优监听航路,计算结果表明监听方案的可行性,对有/无人机协同反潜作战具有一定的参考意义。     

有/无人协同近距空中支援作战研究

近距空中支援（close air support,CAS）是空中作战力量支援地/海面部队的重要作战样式。基于美军使用机载前进空中控制员（forward air controller(airborne),FAC(A)）执行CAS的作战分析,总结出无人机引导有人机执行近距空中支援的军事需求,并就有/无人协同近距空中支援的典型作战场景、任务流程、体系节点分工展开分析,重点剖析末端协同实施阶段涉及的核心技术,基于主要体系节点通联方式和能力需求分析,给出了有/无人协同近距空中支援的工程化实施思路,为有/无人协同近距空中支援体系能力建设提供技术支撑。     

有人机/无人机协同下空空导弹发射区仿真分析

对有人机/无人机协同条件下的空空导弹发射区进行了仿真研究。基于单机空空导弹发射区机理,结合协同攻击模式,定义了无人机/有人机协同条件下空空导弹发射区;建立有人机和导弹的运动模型,分析发射区的约束条件,提出一种新的无人机截击飞行的策略,利用改进黄金分割法,搜索协同发射区的远近边界。通过对比仿真,验证该截击策略能有效缩短截击时间,改进方法能改善发射区的边界问题;不同参数条件下的无人机/有人机协同攻击均能有效扩大空空导弹发射区。     

面向任务的有人机/无人机协同对地攻击概率模型

有人机/无人机协同对地攻击是未来空对地打击的主要作战样式,如何评估其协同作战的效能是军地双方共同面对的重要课题。首先根据完成对地攻击任务的4个环节建立了对地攻击的总概率模型;然后基于桥联模型建立了各个环节的概率模型;最后给出了一架有人机协同两架无人机对地攻击的算例,并对模型反算、协同与非协同对比以及多波次攻击等问题进行了讨论和分析,验证了模型良好可用性和广泛适用性。     

面向典型任务的有人/无人机协同效能评估

有人/无人机协同作战是C4ISR体系下的一种重要形式。本文以有人/无人机协同执行典型任务为研究背景,针对构建可靠、全面的有人/无人机协同效能理论评估方法的问题展开深入研究。首先分析了未来有人/无人机的协同模式和运用规则;然后采用协同系统综合指数模型,在单机能力模型的基础上,提出了一种有人/无人机编队协同效能评估方法;最后基于Xsim仿真系统平台在典型任务下,通过针对确定机型的多种编队组合仿真推演,将协同效能仿真结果与理论计算结果进行分析对比,协同效能排序的一致性验证了该理论评估方法具有一定的可靠性与可用性。可以预见,未来战争有人/无人机的协同作战将被广泛应用。     

基于目标中心战的舰载UAV协同对海突击作战构想

针对舰载无人机编队协同对海突击作战的特点,在充分吸收目标中心战理论的基础上,提出了基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战构想,论证了目标中心战应用于舰载无人机编队协同对海突击作战的可行性,并对其概念和特征进行了界定和分析,着重对目标中心战理论中的“侦-控-打-评”作战过程进行适应性改造,提出了基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战的主要环节,包括态势评估,目标选择与分配,航路规划,协同打击和效能评估等。     

基于强化学习的通信受限环境多无人机协同策略

随着人工智能技术的发展,空域无人作战正由“单平台遥控”向“多平台协同”转变。多无人机协同作战任务具有非完全信息、通信受限、高实时、强动态等特点,给协同决策生成带来巨大挑战。针对通信受限环境中的多无人机协同决策问题,提出一种基于动态层级网络通信架构的通信强化学习协同策略,该策略能够显著减少无人机集群间的通信次数,同时准确传递其决策需要的信息,从而得到较优协同策略。针对多无人机协同围捕的典型任务场景,基于OpenAI平台对所提出的算法进行了仿真验证。结果表明,与传统强化学习算法相比,提出的通信强化学习策略可以显著减少无人机间的通信次数,同时在一定程度上避免潜在的信息欺骗问题。完成任务需要的平均通信次数相比于传统两两通信结构减少约77%,为实现通信受限环境中的多无人机协同任务提供技术支撑。     

基于改进型支持向量机的侦察无人机作战效能评估

侦察无人机作战效能评估是无人机任务规划领域的一个重要课题。针对侦察无人机作战效能评估的问题,提出了基于粒子群算法优化支持向量机的侦察无人机作战效能评估模型。该评估模型在支持向量机的基础上,采用粒子群算法寻找最优惩罚参数和核函数参数,避免了人为设定惩罚参数和核函数参数的盲目性。仿真实验结果表明此模型可以准确有效地对侦察无人机进行作战效能评估。     

有人机/无人机协同空地攻击效能评估的综合指数模型

研究了未来有人机/无人机协同空地攻击的典型作战模式,然后根据混合编队的作战过程和特点,提出了一种建立有人机/无人机协同空地攻击效能评估的综合指数模型;同时确定了综合指数模型中各分系统和分项能力的评估模型。最后以6种有人机和6种无人机的协同空地攻击效能评估为例计算并检验了模型的可用性。     

基于灰色理论的有人/无人机协同作战效能评估

在人工智能等高新技术推动下,有人/无人机集群协同作战将是未来战争的新常态,如何有效评估其作战效能是当前亟须研究解决的重点难点问题。从有人/无人机集群典型作战任务下的作战运用能力需求入手,重点对评估指标体系构建、评估指标权重的确立与修正、评估模型构建等进行研究,实例验证了评估模型的可行性。研究成果可为评估有人/无人机集群协同作战效能提供有效方法手段,同时为有人/无人机集群协同作战运用提供理论支撑和决策参考。     

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.     

多无人机梯次攻击航路规划

为了解决多无人机协同攻击航路规划问题,基于一种雷达威胁等效方法,以及无人机在不同姿态下雷达散射截面RCS(Radar Cross-Section)值随之改变的特性,结合多机作战战术思想,提出了一种多无人机梯次协同攻击同一目标的方法,并利用Dijkstra算法进行多无人机航路规划.仿真结果表明,该方法具有更高的应用价值.     

基于多级影响图对策的多机协同空战决策研究

首先确定多机协同空战战机相关数学和运动模型,其次将大规模群集空战转化为多个小集团作战,在此基础上,依据协同的原则,又将小集团作战转化为多个一对一空战,然后应用多级影响图对策解决不确定情况下多机协同空战决策问题,建立了考虑交战双方、动力学质点模型和飞行员的偏好的连续机动决策模型,最后进行了2:2协同空战仿真分析,仿真结果表明该模型的有效性.