航空集群协同探测最优编队构型研究

研究航空集群协同探测问题,是集群作战研究的重要内容,其中对集群探测最优构型的求解是难点问题。针对隐身飞机雷达波侧向、前向散射大的空间分布特点,基于双基雷达空间分集思想,建立集群协同探测模型,运用二进制狼群算法求得多种编队构型的最优值,将所得结果同传统的空间分割法进行比较。仿真结果证明,以最大探测面积为指标,不同构型中狼群算法所得结果均优于空间分割法,尤其是"1发2收"最优构型中,二进制狼群算法最优值达到空间分割法结果的1.6倍左右。     

有源雷达与无源雷达协同抗干扰部署优化模型研究

有源雷达与无源雷达组网探测可大大提高防空预警体系的信息对抗能力,优化部署是充分挖掘其预警潜能的重要手段.在分析协同抗干扰部署机理的基础上,建立了有源无源雷达协同定位精度模型、多站系统探测空间模型和基于圆径图的协同预警系统覆盖面积计算模型;分别针对全向任务区域和有向任务区域,建立了有源无源雷达协同抗干扰部署优化模型;最后给出仿真实例.仿真结果验证了算法及模型的有效性.     

雷达网实际探测概率分布模型与仿真算法

基于综合考虑各种外界因素影响的雷达实际平面探测区域,建立雷达网实际探测概率分布模型,是一个有待深入探讨的问题.考虑地物遮蔽、顶空和波瓣间盲区的具体影响,首先讨论了雷达单元实际平面探测威力模型,进而提出了一种雷达网实际探测概率分布模型与仿真算法.实例仿真结果表明该模型和算法实用高效.     

航空集群网络路由约束连通支配集路由算法

航空集群作战由于具有规模大、时效性高、作战平台资源有限的特点,现有路由算法不能很好地适应于航空集群作战这种特殊环境。结合连通支配集理论,提出路由约束连通支配集路由算法。算法通过构建节点权值函数,分布式构造基于路由约束的连通支配集形成一个骨干网,在此基础上,设计路由约束连通支配集路由算法,使得数据转发可以高效进行,并基于有向图设计骨干网维护机制。仿真结果和理论分析表明,算法在时延、路由开销、死亡节点数方面的综合表现优于经典路由算法,能够较好地适应于航空集群网络。     

电子侦察卫星多星侦察覆盖区域及仿真分析

针对单颗电子侦察卫星侦察覆盖范围有限的弱点,利用多颗电子侦察卫星组成卫星环、卫星星座进行侦察。建立了电子侦察卫星环对地侦察覆盖区域计算模型,对卫星环形成的覆盖带宽度和侦察盲区面积进行了计算。构建了电子侦察卫星星座对地侦察覆盖区域计算模型,讨论了相邻卫星环盲区半径与盲区中心距之间的关系对卫星星座对地侦察覆盖区域的影响。最后对卫星环侦察覆盖区域与卫星星座盲区随轨道高度、侦察天线波束角以及轨道倾角的变化关系进行了仿真分析。     

航空集群网络虚拟骨干网分布式构建算法

航空集群网络对集群作战任务执行效能的影响愈发深远,通过构建虚拟骨干网,能够降低路由开销、互联子网和实时管理网络,使航空集群作战更加高效。结合连通支配集理论,提出一种面向航空集群网络的分布式骨干网构建算法——DCAASN算法,设计权值函数刻画节点可用带宽和连通度,并采用分布式思想构建连通支配集以完成骨干网的构建。理论分析和仿真结果表明,相较于Wu、Wan和DCDS算法,该算法构建的骨干网中节点平均权值更大,骨干网的生命周期更长,并且骨干网的规模更小;在时间开销、消息开销方面,相较于Wu、Wan算法有较大提高,与DCDS算法在同一量级。     

针对重点任务航线保障的预警机航线规划

针对重点任务航线保障的预警机航线规划问题,根据重点任务航线的长度以及单架预警机的探测能力,提出了一种分段探测的预警机航线规划方法。该方法按照重点任务航线外接圆和预警机稳定覆盖区域的大小,本着节约预警机资源的原则对重点任务航线进行分段;每段航线分别利用一架预警机进行保障,在最大程度减少重点任务进入预警机的空间盲区和多普勒速度盲区的前提下,建立预警机航线的最优化模型;利用粒子群优化算法求解该模型,得到最优的针对重点任务保障的预警机航线规划。仿真实验结果证明了文中提出的针对重点任务保障的预警机航线规划方法的有效性。     

双机空空导弹协同攻击区仿真研究

研究空空导弹攻击区问题是集群作战研究的重要内容,针对传统空空导弹相互之间没有战术协同以及单发空空导弹攻击区覆盖面较小的问题,根据双机空空导弹协同攻击区的概念,通过建立三自由度的导弹运动模型来描述导弹运动。引入航空集群双机构型,在双机协同制导条件下采用攻击区边界快速搜索算法,运用黄金分割法求解攻击区远近边界,对双机在不同方位和距离情况下的协同攻击区进行仿真,结果表明与传统的空空导弹攻击区相比,双机协同攻击区覆盖范围明显扩大。     

机动目标的航空集群协同探测策略

航空集群协同探测问题,是集群作战研究的重要内容,其中对隐身目标在不同机动,不同极化方式下的集群动态RCS研究是重点和难点问题。在双基地雷达建模和坐标转换的前提下,对隐身目标的两种典型机动——匀加速机动和匀速转弯机动进行建模,在HH、VV两种极化方式下,运用线性插值法对动态RCS进行时序分析。仿真结果表明,两种机动模型下,随着时间变化,动态RCS起伏波动较大,在匀加速运动模型下,HH、VV极化所引起的RCS差异性较大,匀速转弯模型下,不同极化方式带来的影响较小。     

基于DoDAF+STK的集群协同探测功能架构建模与仿真

针对无人集群协同探测系统,提出一种分级集散式协同探测总体架构,并设计集群协同探测的典型模式与作战场景,依据DoDAF方法论,从作战视图、系统视图视角完成协同探测功能的划分与架构设计,通过生成的可执行模型进行逻辑自洽性验证。利用STK软件部署战场兵力,对相关模型进行推演分析,实现与系统逻辑模型的互联互通,验证体系逻辑模型与作战想定模型的一致性。     

飞机结冰时不变参数识别技术

飞机飞行过程中的遭遇结冰问题是较为普遍的飞行安全事故。随着飞机结冰问题受到的关注程度的提高,飞机结冰问题研究向智能结冰检测与控制综合的方向发展。而其中的首先需要解决的问题是飞机结冰参数检测技术。通过引入飞机六自由度仿真模型以及飞机结冰参数模型,然后利用H∞参数识别方法定量检测的飞机气动导数,从而可以定量描述飞机结冰后气动导数变化。仿真计算结果达到满意的效果,该识别方法对外界扰动有一定的鲁棒性。     

三机协同无源时差定位最优编队构型分析

针对未来空战中航空集群协同无源时差定位编队构型确定问题,提出了一种确定三机协同无源时差定位最优编队构型的方法。分析了确定集群编队构型的基本原理;归纳了4个三机编队构型决定因素:主辅机相对位置、基线夹角、基线距离以及主辅机高度差;将定位区域范围和定位距离作为衡量集群无源定位编队构型优劣的指标,并进行了仿真计算。仿真结果表明:在火控引导阶段,当采用主机在后、辅机在前,基线夹角为150°,基线距离为60 km~80 km,主机与目标同高度且主辅机之间高度差为±(1-2)km的编队构型时,三机协同无源时差定位编队构型为最优。     

基于Multi-Agent的航空集群系统重构机理研究

集群作战是未来空中作战的主要样式,其重构机理的研究对于提升航空集群执行任务的整体性能以及在遭受攻击时的生存能力具有重要作用。从作战任务层面出发,对集群系统重构的定义以及类型、触发机制和基本原则进行了分析阐述;借鉴博弈论理论,将航空集群系统分布式重构问题映射为多Agent之间的合作-竞争问题,建立了基于Multi-Agent的系统重构模型,给出了重构的流程与算法,为航空集群系统自适应重构能力的设计实现提供了理论技术支持。     

航空集群系统构建机理研究

围绕航空集群系统构建问题,从集群系统构建基本概念与内涵、构建要素以及构建思路及流程3个方面对集群系统构建机理进行阐述。首先,在分析集群系统的基本概念与内涵的基础上,提出了集群系统构建的概念;然后,将集群系统构建要素分为硬件资源、软件资源以及网络资源,并进行了梳理;最后,在分析集群作战一般流程的基础上归纳出了集群系统构建思路,并给出了构建流程。     

一种机群相对定位方法

针对机群协同编队导航定位问题,通过分析机群协同编队的特点,建立了编队成员的相对运动模型并引入视觉观测信息,提出了一种基于相对导航的机群联合组网定位方法,理论分析及仿真结果均表明了联合定位结果能达到机群中各成员惯导位置输出的平均水平,有效地减缓了编队系统的定位误差发散速度。     

非高斯噪声下信号盲检测算法*

针对实际甚低频和超低频接收机不仅受非高斯噪声的影响,同时受到接收机内部和外部环境中高斯噪声影响的问题,对噪声采用高斯尺度混合分布和高斯分布的混合模型建模,根据混合模型的性质,设计了一种基于马尔可夫链蒙特卡罗方法的信号盲检测算法。盲检测算法在贝叶斯层次模型下,采用Gibbs抽样和M-H抽样更新参数,同步检测信道衰落系数、噪声模型参数和信号。算法迭代效率快、精度高。通过与最优检测性能比较,盲检测算法性能优异,对甚低频和超低频信号接收具有重要的现实意义。     

一种低空雷达垂直波瓣宽度展宽方法及实现

为解决某低空补盲雷达存在的探测范围小、低空盲区大的问题 ,利用分布馈源法对其天馈系统进行改进 ,通过增加一个馈源的方法 ,合理分配发射功率 ,在不影响雷达技术性能指标的前提下 ,使其垂直波瓣宽度展宽两倍 ,扩展了探测区域 ,改善了探测性能 ,在实际应用中取得了很好的效果     

飞机结冰气动参数综合检测方法研究

飞机在飞行过程中会遭遇结冰问题,对飞机安全造成严重危害。通过检测飞机结冰参数,改变飞机控制律的方法,将成为解决飞机结冰问题的重要手段之一。通过引入飞机结冰参数模型,并定义两种不同严重程度的结冰情况下的结冰严重因子随时间变化曲线。分别介绍了利用H∞参数识别方法检测"时不变"与"时变"结冰气动参数,并将两种方法综合起来仿真计算。从而利用两者的优点,可以解决飞机结冰参数在线识别困难的问题。仿真计算结果达到满意的效果,对于减少检测方法的延时问题十分有效。     

基于RBF神经网络的直接自适应飞行控制器

设计了一种径向基神经网络(RBF NN)飞行控制器结构,并给出了相应的控制律和参数调节律。由于调节了RBF NN的全部参数(连接权、高斯函数的中心和宽度),得到了很好的控制性能。以F8战斗机为控制对象进行了仿真分析,仿真表明,在存在70%的模型误差的情况下,该控制器仍然能实现较好的跟踪控制,表现出很好的鲁棒性,远远优于传统的只调节连接权值的算法。