基于无迹卡尔曼滤波的高纬度超视距目标跟踪方法

传统超视距目标跟踪中将目标位置信息转变到以融合中心为原点的直角坐标系下进行,针对这种方法在高纬度地区使用所带来的目标位置信息误差问题,提出将目标信息转变到横向地球坐标进行表示,在此基础上构建了目标运动模型、目标观测模型以及基于无迹卡尔曼滤波的超视距目标跟踪模型,仿真分析结果表明,所提出的方法能够提高高纬度地区的超视距目标跟踪精度,能够满足高纬度地区舰艇作战指挥系统对超视距目指信息的精度需求。     

基于方位数值拟合的目标机动改变判断*

被动声纳和侦察雷达等传感器材对目标的探测仅能获取目标方位信息。虽然基于纯方位信息和探测平台机动位置的方位平差法,能够解算得出定向定速运动目标的要素,然而在实际作战应用中,目标可能会频繁地出现转向机动,使运动要素永远也不可能收敛。判明目标改变机动具有十分重要的战术价值。本文研究给出了一种基于时间方位拟合的目标转向运动判断方法,并结合典型态势进行了仿真分析,得出了拟合判断参数,研究结果为目标运动要素解算控制、潜艇查明水面舰艇巡逻线等作战应用提供目标转向判断依据。与方位滤波方法相比,这一方法概念清晰、算法简单、实用性强。     

极区格网导航在大圆航行中的应用

为了克服因极区地理经线快速收敛而产生的惯导系统无法准确定位的难题,对极区格网导航在大圆航行中的应用进行了研究,提出将过大圆顶点的子午线作为格网北的极区格网导航方法,根据格网北进行了航向推算,分别对大圆顶点相对于大圆端点对称的特殊情况以及大圆顶点相对于大圆端点非对称的常规情况进行了航向推算,并分析了航向误差产生的原因。理论分析证明该方法能够为船舶高纬度航行提供准确的位置信息。     

基于方位量测的舰艇对潜定位技术研究*

结合舰艇拖曳线列阵声纳实际搜潜装备,利用舰载线列阵声纳测得的潜艇目标方位信息,建立了基于方位量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型,给出求解潜艇运动参数的定位算法,并对定位误差进行了分析,在定位模型及算法的基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向等因素对定位性能的影响,给出仿真结果并进行了分析,该结果对于指导实际反潜具有一定的实用价值.     

基于方位量测的舰艇对潜定位技术研究

结合舰艇拖曳线列阵声纳实际搜潜装备,利用舰载线列阵声纳测得的潜艇目标方位信息,建立了基于方位量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型,给出求解潜艇运动参数的定位算法,并对定位误差进行了分析,在定位模型及算法的基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向等因素对定位性能的影响,给出仿真结果并进行了分析,该结果对于指导实际反潜具有一定的实用价值。     

基于改进萤火虫优化算法的BP神经网络目标群威胁判断

以舰艇防空作战目标选择决策和规划需求为背景,针对萤火虫算法求解精度不高且收敛速度较慢的问题,提出可动态调整步长的改进萤火虫优化算法。在改进萤火虫优化算法的基础上,建立基于改进萤火虫优化算法的BP神经网络目标群威胁判断结构模型。通过改进萤火虫算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,能够更好地预测测试集。实验结果表明,该方法可快速、准确地实现目标群威胁判断。     

基于IMM-UKF的网络化作战目标跟踪算法

针对网络化作战中单探测节点对机动目标的运动模型不确定性导致滤波精度低,为提高目标跟踪的稳定性和精确性,提出了多节点探测跟踪算法。基于网络体系中信息的共享需求,建立网络探测节点的目标跟踪模型;通过网络探测节点目标跟踪需求和实战要求发现目标经常有多种运动状态并存现象,而单一模型的滤波器不能满足对机动目标跟踪性能的要求。因此,探测节点采用了基于交互式多模型(IMM)的无迹卡尔曼滤波(UKF)算法进行状态估计,融合中心将各节点发送的目标状态估计融合后进行状态估计,有效地降低了目标机动造成的模型误差,提高了跟踪性能。仿真结果表明,所提出的算法提高了网络节点对机动目标的跟踪精度,并且收敛速度快,有较强的鲁棒性和实用性。     

基子HLA的虚拟舰艇结构研究

针对水面舰艇装备使用研究及作战效能评估等方面需求,提出了采用高层次体系结构(HLA)技术构建虚拟舰艇(Virtual Ship,VS)进行研究的方法。阐述了虚拟舰艇的概念、设计目标、设计内容和结构,重点探讨了其结构的特点。该虚拟舰艇结构,仿真模型的复用性和互操作性强,能够较好地满足海军水面舰艇装备应用研究的需要。     

基于BP神经网络的水面舰艇CGF反潜指挥决策模型

为使水面舰艇CGF战斗实体具有自主性、智能性等特点,满足现代作战模拟需求,建立了水面舰艇CGF反潜指挥决策模型。本文对水面舰艇CGF指挥决策整体框架进行了研究,并通过对水面舰艇对潜作战战术规则库学习训练,建立了基于BP神经网络的水面舰艇CGF反潜指挥决策模型。通过仿真,验证了水面舰艇CGF反潜模型在不同态势下指挥决策模型的正确性和有效性,从而为水面舰艇CGF建模提供参考。     

基于CEC系统舰艇编队防空作战最小共享信息集研究

根据最小共享信息集的概念,提出了基于CEC系统舰艇编队协同防空作战的智能系统模型,分析了舰艇编队CEC系统的作战功能和作战信息,提出了确定舰艇编队协同防空作战的最小共享信息集的事件法,并应用信息论证明了事件法的确能够减少通信的信息量。在上述基础上,确定了舰艇编队协同防空作战的最小共享信息集。     

舰载武器系统目指精度预估模型研究

针对舰载武器系统中的目指精度预估问题,基于卡尔曼滤波理论导出了目指距离精度、目指方位精度、径向速度精度与目标航向精度的数学模型,结合最小二乘滤波建立了这些指标参数的简化计算公式,并利用仿真航路进行了验证,结果表明简化公式物理含义直观明确,预估误差在合理范围之内,能够为武器系统目指精度指标的确定提供理论依据,同时为目指精度参数的在线预估提供支持.     

鱼雷目标定位跟踪技术

对鱼雷目标进行定位跟踪是舰艇反鱼雷的关键,报警声纳能够给出水下鱼雷目标的方位信息,但仅利用方位信息对鱼雷目标进行定位跟踪是不够的。对本水面舰艇舰壳声纳和拖线阵声纳纯方位协同探测可行性进行分析,并对协同探测条件下鱼雷目标定位跟踪算法进行探讨,建立可应用于鱼雷目标定位跟踪的滤波算法模型,对其定位精度进行分析,并与最小二乘算法进行比较,通过仿真比较,最终确定出可用于鱼雷目标定位跟踪的算法模型。     

舰艇姿态对雷达测量误差的影响分析

为了研究舰艇姿态对雷达测量误差的影响,分析了雷达测量过程中引入舰艇姿态误差的机理.。采用对误差传递过程进行建模的方法,建立了包含舰艇姿态因素的雷达测量误差模型。通过该模型分析了舰艇姿态角误差对雷达测量目标距离、方位角和高低角误差的不同影响,得出雷达测距误差不受姿态角误差影响,方位角误差与艏向角误差呈线性关系,高低角误差受纵摇角与横摇角误差影响,并随目标方位按正弦规律变化的结论。计算机仿真结果验证了结论的正确性。     

高炮防空作战指挥系统导引能力分析

在防空作战指挥系统中,用目标指示雷达引导目标坐标测定仪捕捉目标,能够显著缩短系统反应时间、增大捕获概率、提高作战效能.分析和推导了防空作战指挥系统导引成功率的解析表达式,并对系统导引成功率进行了计算分析,给出了计算结果,对研究和设计防空作战指挥的导引系统具有一定的参考价值.     

三维多目标纯测向无源定位方法

针对多传感器测向定位中方位配对的困难,提出分两步的三维多目标纯测向定位方法.该方法先利用方位信息,粗略估计目标二维位置,并采用方位角误差进行粗略的目标真伪判别,再采用蛙跳式梯度法精确求解目标的三维位置,并利用方位角与俯仰角偏差对目标真伪进行判别.仿真结果表明,该方法能快速地以较高概率、较高精度对多目标进行定位.     

体系作战条件下水面舰艇作战需求论证方法

针对舰艇装备作战需求论证以单舰论证为主,对基于信息系统的体系作战考虑较少,造成单舰作战需求牵引不足、使命任务定位不清的现状,提出了一种以典型编队为基础,强调不同舰艇平台之间的信息交互与协同的舰艇装备作战需求论证方法。     

作战指挥系统稳定性分析

稳定性是作战指挥系统的核心,根据指挥系统稳定性的内涵及影响因素,运用概率论和信息熵方面的理论对指挥稳定性指标进行建模.分析了系统可用性、可信性和信息能力三个方面的影响指标,并建立了相应的评估模型.在模型分析基础上,提出了提高指挥系统稳定性的应对措施,为指挥员提高信息化条件下作战能力,保持指挥稳定性提供了理论参考依据,对提高作战指挥效能也具有很好的参考价值.     

防空导弹平均速度分析

分析了防空导弹平均速度的计算方法。首先给出了水面舰艇编队防空作战中目指线和自卫线的计算模型,阐述了防空导弹平均速度在其中的重要影响,然后分析了防空导弹速度特性,在此基础上得出满足作战要求的计算方法,最后根据典型弹道参数对防空导弹平均速度进行了仿真计算。     

多传感器数据融合在舰艇防空中的应用

以舰艇防空为背景,对防空作战中目标指示环节和舰空导弹武器系统作战使用环节中多传感器数据融合的应用进行了分析。分析包括舰艇平台信息的收集、目标指示信息的转换、融合的预处理及分布式融合处理等过程。分析之后建立了数学模型,并进行了仿真。仿真结果表明,融合后目标指示的精度和导弹制导数据的精度有明显的改善,有利地保证了防空作战的顺利进行。     

“协同制导通道”基本概念及其应用分析

舰艇编队协同反导作战,是海上网络中心作战的典型样式.针对舰艇编队网络化协同反导作战装备体系特殊性,提出了“协同制导通道”基本概念和数学表示方法,并对基于协同制导通道分配方法运用于网络化反导作战条件下武器资源分配进行了研究.分析了单舰反导作战“武器目标分配”的局限性,网络化反导作战“弹-目匹配”新需求和“协同制导通道”的选择方法,为确定“协同制导通道”选择的最优化指标,提出选择“协同制导通道”优化算法奠定了基础.