多巡飞弹侦察/打击/评估一体协同方案设计

针对巡飞弹侦察/打击/评估作战模式,提出了一种基于预设航迹点的巡飞弹多任务协同策略。在分析作战任务模式的基础上,建立了基于时间协同的约束模型;针对不规则侦察区域,设计了区域侦察覆盖的飞行航迹,考虑威胁和障碍,采用改进的A*算法对巡飞弹的任务航迹进行了规划;以双弹协同实现"即打即评估"的协同任务模式为例,仿真计算和分析了协同策略的可行性,为未来网络化巡飞弹协同作战应用提供技术支撑。     

基于某型火箭炮的网络化巡飞弹发射实现

为了满足某型火箭炮能够发射无控弹、网络化巡飞弹的要求,提出了一种基于某型火箭炮的火控系统改进方案及实现。介绍了所采用的共架发射技术、原火控系统和改进后火控系统的组成、硬件的安全性设计和网络化巡飞弹的发射流程。在实际的实验中该系统能够稳定、安全、可靠地完成无控弹和网络化巡飞弹的发射任务,对某型火箭炮火控系统改进具有一定的实际意义。     

基于GPU的弹道快速计算方法

针对目前飞行器航迹规划中弹道计算量大、耗时长的问题,结合GPU大规模并行计算特性,提出了一种基于GPU的弹道快速计算方法.该方法以4阶Runge-Kutta (R-K)法为基础求解弹道微分方程组,通过计算资源的分配、数据流分段将弹道计算任务映射到GPU线程模型,利用CPU加GPU异构模型的数据流控制能力,实现上千条弹道的并行计算;实验表明该方法计算精度满足要求,并获得几十倍理想加速效果;也为航迹规划系统其他大规模并行计算提供了新的解决思路.     

针对军事集群目标的YOLOv3改进算法研究

YOLOv3目标检测模型对于巡飞弹作战中的军事集群目标存在可能漏检紧邻目标的问题.改进算法以YOLOv3为基础,对其候选框选择算法采用的非极大值抑制(NMS)引入惩罚函数,实现soft-NMS,从而减少紧邻目标识别边框被误删的概率.同时针对军事目标数据稀缺的情况,对数据的预处理采用k-fold交叉验证策略,抑制过拟合现象,充分训练模型.实验结果表明,改进算法后对集群目标的检测效果要好于原YOLOv3,其准确率提高了3.14％,召回率提高了17.58％,符合巡飞弹作战中对目标检测精度指标的要求.     

基于弹道预测的脉冲修正弹末段控制方法

针对脉冲修正弹箭的控制方法问题,探讨了一种基于快速弹道预测的弹道末段控制方法.在一定假设下,对三自由度质点弹道方程组进行解析求解,得到一组精度较好的弹道诸元解析模型;基于该解析模型,提出一种通过估算剩余飞行时间进行快速弹道预测的方法;在此基础上,提出了适配的脉冲控制参数(脉冲作用方位、脉冲作用个数)的确定方法.以某脉冲修正弹为研究对象,采用Monte Carlo打靶法,在一组相同扰动源条件下分别对无控和有控弹道进行了数值仿真.仿真结果表明:该控制方法可有效提高脉冲修正弹的落点精度,有控落点圆概率误差比无控落点圆概率误差减小80％以上.     

基于摄动理论的落点预测算法研究

针对弹道修正控制系统需要实时进行落点预测的问题,分析了脉冲弹道修正弹弹道特点以及脉冲发动机点火条件,并根据摄动理论,提出了一种快速落点预测算法。该算法通过对标准弹道和扰动弹道的解算获取样本点,采用回归方法求解落点预测模型。并基于该落点预测算法,设计了一种适用于简易修正弹的弹道修正方案。六自由度弹道仿真结果表明,该落点预测算法精度达到控制系统的精度要求,采用该控制方法的弹道修正弹,落点散布误差也大幅降低。     

高超声速飞行器低可探测性滑翔弹道优化方法

为进一步提高高超声速飞行器的突防性能,提出高超声速飞行器低可探测性滑翔弹道优化方法。考虑飞行器180°×360°方向的雷达散射截面,针对原数据尖峰多、收敛难的难题,运用高斯滤波法对其进行预处理,既不改变原数据趋势又加以平滑,提高优化问题收敛性能。为使计算所用雷达散射截面数据具备较强的保真性,采用三次样条插值方法调用离散数据计算实时雷达散射截面。完成了高超声速飞行器低可探测性滑翔弹道优化问题的建模,以探测概率为目标函数,运用hp自适应Radau伪谱法优化求解,采用逐步计算策略进一步提高优化效率和收敛性能。与传统最短飞行时间弹道对比表明,该方法有效降低了飞行器被雷达发现的概率。     

粒子滤波跟踪弹道下降段在炮位侦察中的应用

在传统的炮位侦察方式中,往往对对方炮弹弹道上升段采用扩展卡尔曼滤波方法进行弹道跟踪,这就导致了阵地部队安全性和雷达威力受限的问题,而开展对方弹丸弹道下降段跟踪的研究有利于解决这一问题.对于弹道下降段的跟踪,采用传统的扩展卡尔曼滤波方法无法满足炮位侦察的精度需求,而粒子滤波方法的应用使得这一思路变为可行.首先描述了对下降段弹道跟踪时炮位侦察的全过程,并建立了待跟踪弹道目标的状态空间模型,然后应用粒子滤波方法对下降段弹道进行了跟踪辨识.仿真结果表明,粒子滤波具有比扩展卡尔曼滤波精度更高和运算时间更长的特点,其仿真结果能够满足炮位侦察的精度要求.     

基于GPS的弹道修正弹驱动控制器系统

针对目前国内二维弹道修正处于起步阶段和一维弹道修正处于研制阶段,提出了一种基于距离及精度二次修正执行机构的驱动控制器,该驱动控制器模块是一种新型的修正组件控制模块,详细介绍了修正组件控制器的工作原理、修正原理和硬件电路设计。硬件电路设计主要包括升压电路、四路起爆电路和异或门电路。每路起爆电路可以独立控制一个阻尼片。该控制器可以完成多种模式的修正,不仅可以完成弹道修正弹的一维一次和一维二次距离修正,还可以完成弹道修正弹的二维修正。     

弹道修正弹火力分配

相对于无控弹,弹道修正弹的射击精度大幅提高,原有的无控弹的火力分配方案已不适用于弹道修正弹,因此对无控弹与修正弹的集火射击特点进行了研究,提出了一种针对弹道修正弹的均匀分块火力分配方案,仿真实例证明,该方案合理有效,可以根据所要达到的毁伤概率迅速计算出分块形式以及各个分块的瞄准点与耗弹量,便于应用。     

IMM-EKF的弹道导弹轨道实时动态预测

快速准确的导弹轨道预测是有效进行导弹防御的前提。提出一种基于IMM-EKF的弹道导弹轨道实时动态预测方法,对导弹发射点和落点分别进行动态预测研究。首先,构建不包含导弹先验信息的IMM-EKF弹道估计器;其次,定义一种模型概率累积因子,用于估计导弹的关机时刻及相应的运动状态;最后,基于导弹运动状态的实时估计,动态预测落点和发射点。仿真实验结果表明:该方法能实时动态预测导弹发射点和落点;发射点预测应利用主动段状态估计,而落点预测则在导弹自由段早期进行为宜。     

一种用于越肩发射截获区分析的方法

在越肩发射原理仿真 4进行后 ,提出了一种新的方法用于越肩发射的截获区分析。与传统的弹道处理方法相比 ,这种方法主要是把越肩发射作为一个物理过程考虑 ,而不是仅仅考虑是否命中 ,这样就可以综合考虑影响越肩发射整个过程的各个因素。通过采用这种方法分析越肩发射截获区 ,在最后得出一些有益且不同与过去弹道分析的结论。     

A novel variable topology design for a multi-flexible ejection mechanism

The airborne missile launch mechanism often subjects to significant deformations induced by the large ejection force during high-speed actuations in missile ejection process, leading to a substantial deviation of separation parameters from designed values that threats safety of the carrier. This study proposes a novel variable topology design for launch mechanism, achieved via a Prismatic-Revolute-Revolute pair (PR-R) motion formed by the structural gap with a specific direction. It enables launch mechanism variability during missile ejection process and optimizes the ejection force given by the front and back ejection arms, and greatly optimizes the separation parameters during missile ejection. The kinetics simulation analysis is conducted under working conditions of the original ejection mechanism and the novel mechanism with variable topology design, respectively. The results show that the novel variable topology design is more befitting for the launch process in terms of system safety and controllability, effectively improving the separation posture, restraining the flexible effect of the mechanism, and fulfilling the effectiveness of the design value of multi-rigid body.     

马氏链的战术导弹发射能力评估模型

采用马氏链状态转移的方法,对战术导弹发射单元与发射阵地在作战过程中的状态变化进行了研究。在此基础上,对战术导弹在战争条件下的发射能力进行研究,建立评估战术导弹发射能力的动态模型。通过仿真试验,验证了模型的可靠性和有效性。     

飞航导弹齐射发射时间的一种快速规划算法

多发飞航导弹齐射时,各发导弹之间存在碰撞或者相互干扰的可能,为了保证导弹飞行安全,需要对各发导弹的飞行管道进行分析,以此规划各发导弹发射时间.为此在对飞航导弹初段航迹分析的基础上,建立了一种发射时间的快速规划算法,实现了以较小的计算量规划发射时间,并且通过仿真计算证实了该算法是正确的.     

防空导弹垂直发射转弯优化设计的新方法

防空导弹采用垂直发射方式时 ,最重要的要求就是导弹发射后在最短的时间内以最小转弯半径完成程序转弯 ,所以是一个快速最优控制问题 ,文章对连续系统的最优控制进行离散化 ,从而应用遗传算法对防空导弹垂直发射转弯程序进行了优化设计     

平流层飞艇高能激光武器防御弹道导弹

防御弹道导弹逐渐受到世界各国的重视,扩大拦截窗口是重要的发展趋势之一。平流层飞艇有可能通过艇载激光武器或者中继反射地基激光两种方式拦截自由段弹道导弹,为评估这两种方式的拦截效果和可行性,本文分析了平流层飞艇搭载高能激光武器的可能性以及中继反射作战方式的特点,建立了激光烧蚀模型,采用数值计算方法对激光的烧蚀效果进行了研究,结果表明平流层飞艇部署位置应距离导弹发射点800～1000km,平流层中继激光飞艇能够在短时间内引爆弹头,艇载激光武器采用烧蚀弹头防热层的方法同样可以达到拦截弹道导弹的目的。     

基于灰色关联分析法的巡航导弹发射阵地选择

巡航导弹发射阵地选择是部队完成发射任务的重要环节，为提高阵地选择的科学性，通过分析影响巡航导弹发射阵地选择的因素，采取将 CRITIC 法和主观赋权法相结合的组合赋权法确定权重，并运用灰色关联分析法，实现对备用巡航导弹发射阵地的排序，从而为指挥员进行阵地选择提供支持。     

舰载弹炮结合近程反导武器系统火力分配模型研究

为最大程度发挥弹炮结合武器系统的作战效能,引入优化设计方法求取最大毁伤概率,建立了基于毁伤概率的火力分配模型。该模型将弹炮结合武器系统导弹和火炮的火力分配转化为导弹火力分配。根据导弹杀伤纵深和发射间隔确定导弹发射数量。根据导弹在杀伤区内毁伤概率特性,确定导弹发射时机。     

基于TOPSIS的战区高层反导威胁评估

在分析战区高层反导威胁评估特点的基础上,建立了以来袭TBM发射点、预测落点、射程等为核心的战区高层反导威胁评估模型指标体系并进行了相应的量化,然后利用基于熵值权重确定的TOPSIS理论对模型进行求解。通过实例证明所提出的战区高层反导威胁评估模型和算法的有效性,对研究美军的战区高层反导武器系统具有一定的借鉴意义。