空天防御作战规划问题研究

从技术与作战结合的角度,系统分析空天防御作战系统和对抗特点等问题,构建了"态势组态—目标排序—目标分配—冲突动态最优预测"新型作战规划方法,提出"博弈控制理论与方法",论述了空天防御作战规划方法论。对空天防御作战规划理论研究有一定参考价值,为发展空天防御作战规划系统提供了研究思路和技术支撑。     

利用动态规划原理实现多冲量最优交会问题

多冲量最优交会问题是航天领域非常重要的一个研究方向,从运筹学角度将此问题转化为一个多阶段多维动态规划问题,并着重对多阶段二维动态规划进行分析研究。在给出状态方程及指标函数递推公式的基础上,得到了两冲量和三冲量交会问题最优解的求解算法,之后分别通过实例验证了算法的有效性。对于以地心角等参数为决策变量的更高维问题,讨论了利用进化算法等降维方法实现多维动态规划的思想。     

基于量子双向RRT算法的多平台反舰导弹协同航路规划

针对反舰导弹航路规划面临的动态威胁环境和多平台协同打击问题,提出了一种基于量子双向RRT算法的反舰导弹协同航路规划方法。采用动态坐标设置动态威胁,实时地避开动态威胁;通过取预规划终点方法,实现对目标的时间和空间协同打击;结合量子进化思想,将RRT算法中的扩展方向量子化表示,提出了一种量子双向RRT算法,并应用于航路规划。仿真结果表明,该方法可有效规避动态威胁和解决多平台反舰导弹航路规划的协同问题,并显著地改善了RRT算法的全局收敛性,得到了航程更短的航路。     

多架无人机协同作战的路径规划

提出了一种协调多架无人机的编队同时到达目标的航路规划方法.首先根据敌方防御区域内雷达、导弹等威胁阵地的具体分布情况,采用划分Voronoi多边形的方法制定初始航路,然后通过叠加定长线段到初始航路上对初始航路进行离散化,最后采用动态链类比法调整航路并对航路进行光顺优化处理,使航路安全可飞.并用数字仿真技术对该方法进行了验证,结果表明该方法是可行的.     

对地观测卫星动态能力评估系统

为解决卫星系统的顶层设计和规划论证问题,提出一种基于任务规划的对地观测卫星动态能力评估方法,设计实现了相应的对地观测卫星动态能力评估系统。介绍了该系统的总体结构和功能,设计了适用于多星任务规划问题的变邻域禁忌搜索算法,最后总结并展望了系统未来的应用前景。     

面向隔离区异构平台的动态防御主动迁移策略

针对隔离区网络防御在遭受持续攻击威胁时存在的问题,利用动态目标防御理论和技术,设计了面向隔离区异构平台的动态防御主动迁移策略。从分析隔离区平台动态防御原理入手,结合网络攻防特点,考虑平台暴露时间和随机迁移次序等因素,提出了面向隔离区的3类平台动态防御主动迁移策略,包括固定时间间隔-顺序平台选择策略、固定时间间隔-随机平台选择策略以及基于平台安全等级的可调时间间隔-随机平台选择策略,设计了策略评估指标和系统效能计算方法。仿真结果表明,主动迁移策略具有优异的安全防御性能,通过增加迁移次序的随机性和根据安全等级设置可调时间间隔,可以实现防御成本和收益的优化。     

1200bps话音编码算法的研究

本文采用一种先进的动态规划算法来提高基音检测的准确性,这种方法在保持了一般的动态规划算法的基音检测性能的同时降低了计算复杂度。在获得准确的基音周期以后,本文在激励信号中引入声门脉冲的相位和幅度信息来改善合成话音的自然度和清晰度,在１２００ｂｐｓ的速率上得到了清晰度和自然度都较好的合成话音。     

动态目标的Field D~*算法及路径的提取计算

FieldD*算法计算的路径消耗较优并较为平滑,但该方法的计算量很大,尤其是在对动态目标的规划时,计算时间无法满足实际要求。针对该缺陷,在对FieldD*计算原理分析的基础上,提出了在目标是动态的情况下,只进行前目标与新目标的路径规划,并对FieldD*计算所得路径消耗只进行局部修改的动态规划算法,该动态算法可以有效减少计算量。将得到的路径消耗值应用到路径的提取算法中,路径提取算法针对路径消耗的不同情况下,提出不同的路径提取方法,并最终得出总体路径消耗最优的路径。在以栅格法建立的数字海图中进行仿真验证,该动态计算和路径提取算法与D*算法相比,计算所得的路径更为平滑,路径的总体消耗也更少,缺点是所需计算时间略长。     

基于Multi-Agent敏捷卫星动态任务规划问题

在分析敏捷卫星的特点和卫星多用户需求的基础上,针对敏捷卫星任务规划问题,基于Multi-Agent理论构建了任务分配模型;针对敏捷卫星任务规划初始方案调度中卫星资源失效的情况给出了敏捷卫星动态任务重调度模型;在此基础上,提出了基于诚信机制的可解约合同网任务分配方法,设计了招投标机制、可解约合同网协议以及招投标、评标策略;以敏捷卫星任务规划调度问题为例通过实验获得了满意的结果,表明了模型的合理性以及算法的有效性。     

基于改进A星算法对自动导引小车路径规划研究

路径规划是自动导引小车应用的关键环节和研究热点,为了适应更加复杂多变的环境,提出了一种改进A星算法的自动导引小车动态路径规划算法.针对地图建模繁琐复杂的问题,在A星算法基础上增加了自动识别地图功能,极大减轻了地图建模难度;针对运算速度与精度受地图类型及大小影响较大的问题,增加了固化栅格数的方法,使算法在不影响精确度的前提下,极大地提高了算法运算速度;针对A星算法本身会出现多余拐点的问题,提出了拉直消除多余拐点的方法;为了提高路径的平滑程度,引入3次样条插值函数和膨胀函数的平滑处理算法,使路径更加平滑;针对A星算法无法处理动态规划问题,结合了D星算法搜索路径模式,使算法可以实时规划路径以避免碰撞动态障碍物.针对上述改进,利用MATLAB GUI开发工具开发出自动导引小车路径规划仿真平台,并通过对比分析,验证了算法的有效性与优越性,可应用于较复杂环境的自动导引小车动态路径规划问题.     

采用动态规划方法合理进行武器装备更新

本文根据动态规划的最优化原理,把武器更新问题转化为多阶段决策问题,并建立了进行武器装备更新的动态规划模型,适合对短期武器装备更新提供理论指导,并结合实例进行了细致地分析。     

舰载机甲板布列调运优化方法研究

通过分析美军现代航空母舰的布列调运方式和发展趋势,发现舰载机的甲板作业调度、停放布列和移动调运是影响舰载机布列调运优化和提高舰载机出动能力的重要方面。针对这些方面的主要特点,采用动态调度方法、空间布局仿真和路径规划方法进行研究能更好地得到布列调运优化效果。据此基本思想,着重从美军航母甲板管理方式、空间布局、路径规划以及甲板作业调度几个方面阐述舰载机布列调运的研究现状,最后对舰载机布列调运优化未来的研究方向进行了展望。     

规划方法在军队农副业管理中的应用

规划方法作为现代科学管理的重要手段之一,在解决军队农副业生产计划和管理决策等方面均可发挥理想作用。结合部队实际,介绍三种规划方法在微观经济管理中的具体应用:一是应用线性规划对连队生产计划进行优化设计;二是应用目标规划对副食品生产基地饲料加工进行科学配比;三是应用动态规划拟定军队农场生产设备更新决策。     

基于可视图和几何逼近算法的避障路径动态规划研究

为了满足实时仿真的需求,CGF装甲车和武装直升机等的路径规划问题都可以简化成二维平面中的路径规划问题.研究了二维平面中路径规划的核心问题--避障路径规划问题.首先以可视图法所建的求解环境为基础,将避障路径规划转化为一个多阶段决策问题,对于每一个阶段的子问题,应用改进可视图法和几何逼近算法进行求解,得出各阶段的最短路径,最后对避障路径规划进行动态规划求解.     

地地导弹突击目标火力分配模型

火力分配及分配的优化是地地导弹作战行动中需要解决的重要问题。通过具体分析,建立了地地导弹突击目标火力分配的数学模型,并主动运用动态规划的思想分析了地地导弹突击目标火力分配的选优过程,提出了对模型的优化解法。进而,对解法进行了计算机语言的实现。经过程序计算,快速、准确地得出了所给实例的优化分配方案。     

基于纳什均衡的动态目标分配策略研究

动态武器目标分配(dynamic weapon target assignment,DWTA)问题是军事运筹学研究的重要理论问题,也是作战指挥决策中迫切需要解决的现实问题。DWTA问题不能使用静态武器目标分配(static weapon target assignment,SWTA)的动态规划方法来解决。在考虑攻防双方武器系统损耗的基础上分析了DWTA模型,分析结果表明DWTA问题可以尝试用博弈理论解决。最后以实例加以说明。     

基于ADP的高超声速飞行器非线性最优控制

针对高超声速飞行器提出了一种基于自适应动态规划(ADP)的非线性最优控制器设计方法。首先,非线性系统的最优控制器设计问题等价于求解HJB方程。传统的HJB方程求解方法需要系统动态的精确知识,但是实际中系统动态常常是未知的或者部分未知的。针对高超声速飞行器系统动态未知的情况,采用ADP算法在线求解HJB方程,设计非线性最优控制器。该设计方法的一个显著优点是不需要系统的内部动态知识。最后,仿真结果验证了所设计控制器的有效性。     

无人机航迹规划中动态威胁评估方法

无人机利用动态威胁评估方法可以对航迹中的动态威胁等级进行评估,然后根据评估结果制定相应的规避策略完成规避动作。针对无人机航迹规划中动态威胁的规避问题,提出了基于模糊离散动态贝叶斯网络的动态威胁评估方法。基于模糊分类的信息处理技术可以处理部分连续观测值问题,基于动态贝叶斯网络的推理技术能利用先验信息和离散的证据信息进行不确定性推理,最后推理评估得到动态威胁等级。仿真结果表明,该评估方法在处理时序上不确定性问题具有较强的优势以及很好的鲁棒性。     

AIP潜艇位置基准点问题研究

位置基准点问题是常规动力潜艇战术研究中的一个重要问题.由于具有两种不同的水下航行动力,AIP潜艇位置基准点问题与普通柴电潜艇的位置基准点问题具有很大的不同.给出了AIP潜艇的位置基准点问题的数学描述,在对问题进行分析的基础上,给出了AIP潜艇位置基准点问题的一个取值范围及相应的计算方法,所采用的理论和技术包括二人零和对策、最优控制以及动态规划.最后,通过计算实例对所给理论的正确性,算法的合理性及效率进行了验证.     

基于Petri网的水面舰艇区域防空作战使用流程优化方法

针对水面舰艇区域防空的反导作战过程,以缩短水面舰艇区域防空的协同反导时间,提高水面舰艇区域防空作战效能,优化区域防空作战使用流程为目标,引入Petri网技术对水面舰艇对空防御作战使用流程的时间性能进行模型分析。该模型运用模糊数学和动态规划相结合的优化技术,找出对空防御作战使用流程的关键路径;针对三种对空防御模式设计流程,考虑来袭目标的时间紧迫度,以优先火力抗击和我方最小资源为目标函数,对三种对空防御模式的作战使用效率进行对比仿真验证。仿真结果表明:运用基于petri网的流程优化技术能有效简化区域防空作战使用流程,提高指挥效率。