基于组件的末段高层反导作战仿真系统功能分析与设计

末段高层反导作战系统是拦截来袭战术弹道导弹的一个重要武器系统,其发展水平是一个国家军事实力的重要体现。鉴于该系统构成复杂、成本昂贵,因此开发用于科研和训练的作战仿真系统已成为一个关键问题。分析了末段高层反导作战仿真系统的功能结构和数据流,建立了末段高层反导作战仿真系统的功能组件模型。基于功能组件的作战仿真系统具有可重用和即插即用性等特点,有利于简化作战仿真系统结构组成,缩短作战仿真系统开发周期,可为实际战斗力生成提供一个用于科研和训练的实验平台。     

末段反导协同拦截辅助决策模型研究

构建自主化、智能化的末段反导高低两层协同拦截辅助决策模型是实现高效反导作战的关键问题之一。基于高低两层协同拦截规则,构建协同拦截辅助决策数学模型;然后针对末段反导协同拦截辅助决策模型的特点,设计交叉算子及改进抗体群更新策略,提出改进的CLONALG来优化神经网络(improved clonal selection algorithm optimizing neural network,ICLONALG-NN),该方法一定程度上能够克服传统CLONALG早熟问题,并用来求解协同拦截辅助决策模型;最后仿真实验证实了ICLONALG-NN求解末段反导高低两层拦截系统协同拦截辅助决策模型的有效性。末段反导协同拦截辅助决策模型研究有望给末段反导指挥控制与作战管理系统的设计开发提供模型基础。     

基于SEA法的反导预警系统作战效能评估

对反导预警系统进行作战效能评估可以为预警装备体系的发展和作战运用提供基础,在对反导预警作战流程分析的基础上,选取了对反导预警系统作战效能影响较大的因素,给出了系统效能性能量度,分析了系统映射和使命映射,并运用SEA方法建立了效能评估的数学模型,结合仿真试验对反导预警系统保障反导拦截任务的作战效能进行了评估。     

基于空基平台的TBM助推段拦截可行性分析

为了研究对TBM目标进行空基助推段拦截的作战可行性,设计了空基反TBM的拦截作战过程。在此基础上,从拦截时序、拦截作战距离、拦截方式和拦截弹末速度要求、拦截时空综合等4个方面详细分析了空基助推段拦截TBM的可行性,同时建立了拦截可行性分析计算模型;最后,对拦截可行性进行了仿真验证。从而为空基反导武器装备发展和作战使用研究提供了重要的参考依据。     

基于不同模式的反导作战管理与敏感性分析

针对反导作战指控系统作战管理任务与过程,分别构建了层次式、中心式和分布式3种作战管理模式。基于3种管理模式,采用以仿真系统搭建作战环境进行对抗的仿真评估方法,以拦截比率（发射数/拦截数）为评估参数对不同作战管理模式的效能进行了仿真评估,同时对影响评估效能的参数进行了敏感性分析。根据分析评估结果,明确了在不同作战样式下采用不同作战管理模式的基本原则。     

防空反导作战指控模型校核验证及评估

防空反导作战指控系统是构建防空反导一体化网络化体系的核心,建模仿真是研究该系统的有效方法,建立的模型是否真实可靠是研究成败的关键。在分析国内外对复杂仿真系统特别是作战仿真系统的VVA的基础上,根据防空反导作战指控进程及其模型的特点,从需求定义、概念模型、数学模型、仿真模型4个方面对防空反导作战指控模型进行校核验证及评估的思路分析。这对防空反导作战指控系统的研究发展具有重大意义。     

基于卷积神经网络的中段拦截弹弹道规划

为解决中段反导拦截弹实时规划问题,将经典Lambert理论与卷积神经网络(CNN)相结合,提出一种高效的拦截点解算方法。基于Lambert理论构建二体假设条件下椭圆轨道的中段反导拦截弹弹道规划模型。利用卷积神经网络求解模型,可在满足精度要求的同时极大提升解算效率。利用Matlab仿真软件验证了此方法的合理性。此方法可以推广至其他作战规划问题,以满足作战选择的多样性需求。     

末段反导作战能力评估模型研究

针对末段反导作战能力评估问题,分析了末段反导作战的作战样式和作战过程,以典型作战样式为研究对象,在传统的ADC方法基础上,引入能力和能力指数概念.建立了末段反导作战能力评估的总体模型以及预警、BM/C3I、拦截和保障等4个分系统的能力评估模型,为反导作战能力评估提供模型标准.     

基于SD的常规导弹作战体系结构优化分析

联合作战样式下,常规导弹作战体系对抗不仅包含反导系统与常规导弹的拦截与反拦截,还包括阵地防卫、电子对抗等一系列新的对抗作战样式,因此它是非常复杂的系统。用系统动力学方法对常规导弹作战体系对抗进行初步建模和仿真,为常规导弹作战体系结构优化提供一定的依据,并在仿真结果分析的基础上,定性地提出常规导弹作战体系对抗作战体系建设的目标和重点。     

地空导弹抗击TBM杀伤区仿真研究

如何有效确定地空导弹反导杀伤区一直是地空导弹反导作战过程中一个难题,因此提出一种确定杀伤区的仿真方法.首先通过建立拦截弹抗击TBM目标的拦截模型,通过仿真,得到大量的拦截遭遇点数据,采用三次样条函数和分段插值的方法,对这些数据进行处理.先确定出垂直杀伤区的边界,然后确定水平杀伤区边界,并进行修正,近似地确定出杀伤区.仿真获得的地空导弹杀伤区经过验证,是可以接受的.这些研究成果将为反导部署和作战指挥等提供一些理论指导,具有一定理论和应用价值.     

反导指挥决策的拦截可行性建模

反导已成为现代防空作战的首要任务,而拦截可行性分析是反导指挥决策的重要环节。对弹道导弹目标与飞机目标不同点进行了分析,针对弹道导弹目标的弹道特点深入研究了反导拦截的空间、时间、武器约束条件,建立了反导拦截可行性的数学模型,并给出了实现反导拦截可行性模型的软件算法。通过实际应用表明此方法是切实可行的。     

体系结构流程仿真方法在反导预警分析中的应用

系统研究了基于IDEF3的体系结构流程仿真方法,建立了反导预警中两种不同的作战规则模型,通过假定模型参数并在SA Simulator运行仿真,对流程中活动的使用率、角色资源的使用率和执行任务平均时间、拦截概率等指标的仿真结果进行对比分析,得出相关结论,验证了该方法的适用性。     

基于Agent的反导体系效能评估方法研究

反导系统的体系作战具有随机性、关系复杂和不确定性等复杂特征,其体系作战效能评估是军事领域的一个难点。基于Agent的建模仿真方法通过刻画底层对象的行为及交互自底向上地动态生成顶层现象,为反导系统的体系作战效能评估提供了一种新的方法和思路。提出了基于Agent的反导系统体系作战效能评估方法,给出了反导系统多Agent系统模型描述,仿真结果显示基于Agent的建模仿真方法能够为反导系统的体系作战效能评估提供新的思路和技术手段。     

一种反导作战效果评估方法

反导作战效果评估是反导作战过程中的重要环节.在分析末段反导作战过程的基础上,应用层次分析法构建了反导作战效果评估指标体系,建立了基于模糊逻辑的评估模型并给出了综合评估方法.应用实例表明,采用综合模糊评估方法,可以更客观准确地评价反导作战的效果,为拦截评估提供一种新的技术途径,并为防空反导体系建设提供理论支撑,具有重要的军事意义和应用价值.     

HLA的天基信息支援下反导作战仿真系统OM设计

随着卫星等各种导弹探测预警装备的发展,区域防空反导作战中探测预警模式发生了重大的变化.为了能在反导需求的牵引下充分的利用好各类探测预警装备,提高防空反导作战的效率,有必要对天基信息支援下反导作战系统进行仿真.HLA是为了支持仿真应用间的互操作性及仿真部件的可重用性而产生的一种新的分布式仿真体系结构,而对象模型(OM)的设计,是HLA技术中的主体部分.分析了天基信息支援下反导作战系统的组成及作战流程,并依据HLA的开发原则,设计了该仿真系统的OM.     

空基反导作战需求分析及概念研究

针对利用空基平台进行弹道导弹助推段拦截的作战需求问题,首先从当前反导作战面临的威胁出发,提出了助推段拦截的作战能力需求。接着根据"基于能力"的作战需求分析方法,具体分析了空基助推段反导(简称"空基反导")对空基平台、预警探测系统、指挥控制系统和拦截弹的能力需求。最后初步研究了空基反导的空基平台、预警探测、指挥控制和拦截弹概念方案。研究结论对空基反导装备发展和需求论证具有一定的指导意义。     

基于“招标—投标”策略的舰艇编队协同反导优化

针对舰艇编队协同防空反导的作战过程,以缩短舰艇编队协同反导的整体拦截时间、降低反导资源的消耗为目标,构建了一种"招标—投标"策略的舰艇编队协同反导优化模型。该模型利用模糊数学和动态规划相结合的优化技术,在单个作战单元需要编队内其他作战单元协同反导的情况下,运用"招标—投标"策略建立满足反导策略的决策方案,能实时、动态的调整舰艇编队整体协同反导策略。     

反导作战指控系统信息流时延模型研究与应用

在现代反导作战中,如何规划反导作战指控系统从而缩短目标、指挥信息传输时间和提高指挥精度是很重要的问题。基于此展开讨论,首先设计规划了3种反导作战指控系统信息流时延模型并提出了应用原则,其次分别以一典型3 500 km TBM和不同射程TBM为例进行了时延模型仿真计算和分析,最后通过分析计算结果给出反导作战指控系统建设性结论。     

防空导弹末段反导作战部署模型

防空导弹末段拦截弹道导弹的作战效能与防空导弹火力单元的部署位置密切相关,合理的战斗部署是成功反导的前提和关键.分析了防空导弹末段反导的条件和反导防御区,在此基础上探讨了防空导弹反导杀伤区纵深和相关射击诸元的算法.然后,使用末段低层和末段高层反导火力单元组成双层防御系统,对防御从一个方向和从扇区来袭弹道导弹的反导火力单元部署位置确定模型进行了研究.研究成果对防空导弹末段反导的作战使用具有参考价值.     

防空反导武器系统拦截群目标优化决策算法

空袭作战的快速性、突然性不断增强,现代防空反导系统面临的威胁日益增加,防空反导任务异常艰巨,而我防空武器系统拦截敌空袭目标排序问题又是一个现实、亟待解决的实际难题。结合现代空袭与反空袭的特点,从现有的拦截排序原则出发,对防空导弹武器系统拦截群目标问题进行分析,建立了排序优化模型,给出了拦截决策算法。最后通过示例对算法进行分析,得出算法既符合当前的拦截原则,同时又对当前原则进行了完善与推广,试图为决策人员提供科学、合理的模型依据与参考。