基于毁伤概率的未来空域窗最优射击时机

针对未来空域窗进行瞄准点配置时,需要对目标和射弹的误差进行处理的情况,提出了利用投影对未来空域窗误差进行处理的方法,并基于该方法研究未来空域窗毁伤效能变化规律。同时,依据毁伤概率最大的原则,设计了最优射击时机计算流程。仿真实验结果表明:在一次开火时间范围内,通过该最优流程计算得到的目标毁伤概率最大,由此证明了所提方法的正确性和可行性。     

一种新的未来空域窗瞄准点配置方法

依据未来空域窗理论最优射击密度,按照实际射弹命中点误差方差应与理论最优射击密度下射弹命中点误差方差相同的原则,提出了环状未来空域窗(包括椭圆环状未来空域窗和圆环状未来空域窗)的构造方法.同时,通过构建基于最优射击毁伤目标概率的有约束非线性函数,得到环状未来空域窗最优配置参数.算例分析表明:在网状未来空域窗、椭圆环状未来空域窗和圆环状未来空域窗中,当误差方向给定时,椭圆环状未来空域窗得到的毁伤概率最大;当误差方向未定时,圆环状未来空域窗得到的毁伤概率期望最大.     

多种未来空域窗配置方式下的毁歼效能分析

介绍了高炮未来空域窗射击体制的原理,分析了在目标与未来空域窗相遇时,时间及位置预测误差对理想未来空域窗产生的影响,提出了更优的多重未来空域窗配置方式和三维椭球形未来空域区配置方式,并以毁歼概率为指标对几种配置方式下的毁伤效果进行了分析。仿真结果表明,椭球形未来空域区配置方式毁伤效能最好,多重未来空域窗配置方式次之,减小了时间及位置预测误差带来的影响。     

未来空域窗射击快速决策方法研究

针对是否实施未来空域窗射击的问题,首先根据目标未被毁伤的概率模型,提出了集火射击方法的最大弹丸数和未来空域窗射击方法的最小弹丸数概念;然后,对这两种射击方法的目标未被毁伤概率的被积分函数的特性进行详细分析,推导出集火射击方法的最大弹丸数和未来空域窗射击方法的最小弹丸数的计算模型,根据可齐射的弹丸数、目标大小、抗毁伤能力及误差特性,快速判断是采用集火射击还是未来空域窗射击的方法;最后,进行了算例分析,分析结果验证了该模型的正确性和决策方法的合理性。     

未来空域窗下高炮武器系统的毁伤概率

为得到更准确的高炮武器系统毁伤概率算法,将射击诸元误差进行了分解,并对射击诸元误差各分量进行了相关性和重复性分析;在上述分析的基础上,结合弱相关误差序列的生成方法,给出了毁伤概率计算的蒙特卡罗法;基于此算法,计算了高炮武器系统使用未来空域窗射击体制或集火射击体制时,对不同机动特性目标的毁伤概率;结果表明,对高机动目标进行射击时,未来空域窗射击体制相比集火射击体制更优;同时给出了根据目标机动特性选择射击体制的方法。     

具有指定误差协方差的相关域预测方法

利用协方差控制的理论和方法,研究了Ｃ３Ｉ系统中航迹数据融合的未来点相关域预测问题,提出了根据格定预测误差协方差来确定目标航迹未来点所处的相关域位置及大小的新方法。该方法具有实时性好、计算量小的特点。仿真结果表明了该方法的可行性。     

空域窗射击毁歼概率解析计算模型

为提高未来空域窗射击技术对空中机动目标的毁伤概率,需要根据目标机动幅度对未来空域窗的大小进行动态设定,故提出“自适应射击窗”的概念.空域窗大小设定的依据是使毁歼概率最优.可以采用解析法来在线计算该毁歼概率值.在分析空域窗射击误差的基础上,演绎了均匀分布法与高斯和法两种毁歼概率解析计算方法的公式.以毁歼概率蒙特卡罗法仿真数据为基准值,对两种解析法的计算精度进行了对比分析.仿真结果表明,高斯和法的计算精度显著优于均匀分布法,且满足实时计算要求,适于在线评估空域窗的射击效能.     

干扰条件下基于空频域二次优化的MIMO雷达波形设计方法

针对干扰条件下多输入多输出雷达发射方向图优化问题,提出一种基于空频域二次优化的多输入多输出雷达波形设计方法。该方法将空域上方向图优化问题转化为关于空时发射序列协方差矩阵的优化问题,利用多输入多输出雷达发射方向图仅与阵元之间波形相关性有关的特性,进一步降低空域波形设计复杂度,并通过p阶导数约束展宽零陷;针对优化得到的协方差矩阵,利用随机向量法通过最小二乘准则逼近最优发射方向图来合成具体恒包络波形;在基于空域优化得到的发射波形基础上,根据改变不同时刻信号序列的初始相位雷达发射方向图不变的特性,通过拟功率方法优化相位变化矩阵,实现雷达波形在频域上的二次优化以抑制频域上的干扰。仿真实验证明了所提方法在方向图匹配和干扰抑制方面的有效性。     

高炮空域窗射击弹丸散布中心配置方法

介绍了高炮未来空域窗射击体制的原理,提出了一种新的弹丸散布中心配置方法——菱形分布法,给出了空域窗射击的毁歼概率公式,并以毁歼概率均值和均匀度为指标对该配置方法的效果进行了分析。仿真结果表明,菱形分布法提高了对目标的毁歼概率,适于配置未来空域窗的弹丸散布中心。     

一种基于预测滤波器的自适应卡尔曼滤波算法

针对系统过程噪声统计特性不确切或未知的条件下,研究了一种基于预测滤波器的自适应卡尔曼滤波算法。由预测滤波器实时估计系统模型误差及其协方差矩阵,再用其修正系统状态预测值及预测误差协方差矩阵,从而自适应调节卡尔曼增益。将该算法应用于弹载SINS/GPS紧耦合组合导航系统并与普通卡尔曼滤波、基于新息的移动开窗自适应卡尔曼滤波进行了对比,仿真结果说明该自适应滤波算法具有更高的可靠性和精度。     

天基预警卫星弹道预报能力仿真分析

天基预警卫星对导弹位置和速度的预测误差是引导信息中的重要组成部分,直接影响到远程预警雷达和跟踪制导雷达的搜索性能.根据天基预警卫星视线角误差和导弹目标经验数据,设计导弹预报误差估计模型,计算预报误差带半径.仿真结果表明:通过对理想弹道目标进行观测误差协方差分析,可以获得预警卫星观测的水平及垂直平面预测误差带.     

基于数据挖掘的雷达探测误差模型研究及应用

针对建立某型雷达探测误差模型的问题,提出了在大量实测数据的基础上,以SQL Server 2005为数据挖掘平台,选取决策树算法来构建误差模型的解决方法.利用该雷达探测误差模型进行误差预测,将预测结果应用于雷达仿真中,并与常用误差仿真方法进行了比较.研究结果表明,基于数据挖掘的方法能有效地对雷达探测误差特性进行分析、建模和预测.     

多空域窗射击技术研究

未来空域窗射击体制相对集火射击体制,提高了对机动目标的拦截概率,能够对付有限机动目标,然而依然难以对付具有高度机动能力的目标,尤其是有人驾驶飞机,如果在射弹飞行时间内进行拐弯、爬升、俯冲等强机动.为了进一步提高对目标的拦截概率,提出了多空域窗射击体制,即在传统火控系统中增加目标实时态势估计模块,实时预测目标在射弹飞行时间内的可能机动模型,并根据预测结果进行多个未来空域窗射击.     

目标位置不确定性的图形描述

目标的观测和状态估计涉及目标的各种运动和属性数据,其中位置不确定性是最重要的性能指标.借鉴测绘学科中衡量点元位置不确定性的方法,分别用椭圆和椭球来表示二维目标和三维目标的位置误差散布的不确定性区域.从位置误差的协方差矩阵导出1-σ误差椭圆(球)参数,再由椭圆(球)的概率分布导出相应的95%圆(球)概率误差的半径.位置不确定性的图形描述为评价位置观测数据的质量提供了可视化的方法.     

运动视觉平台点目标定位误差分析和平台最优运动轨迹设计

对运动视觉平台点目标定位问题进行了研究,介绍了基于视觉共线方程的目标定位方法,分析了共线方程关于视线约束的实质。在观测视线相关坐标系推导了视线方向角矢量对目标定位误差的影响规律,分析了多观测对定位误差的影响,并基于最小化目标定位误差推导了视觉平台的最优运动轨迹,利用简单明了的分析方法得到了与已有文献优化Fisher信息矩阵方法一致的结论。利用仿真和试验对定位误差和最优轨迹进行了验证,证实了定位误差理论分析和最优运动轨迹设计的正确性。     

基于未来空域窗的高炮点射效力仿真

为了对付机动目标,提高高炮系统的毁伤效能,以完成其担负的防空反导任务,提出了未来空域窗射击体制。以35mm高炮为例,用解析法分别仿真计算了,在集火射击体制和未来空域窗射击体制条件下的点射毁歼概率,并对6种不同目标的毁歼概率进行了统计。统计结果表明,对付小型化目标或机动目标采用未来空域窗射击体制更有优势。     

基于目标估计协方差控制的传感器资源管理算法

提出了一种基于目标估计协方差控制的传感器管理算法。该算法针对目标对运动状态估计精度的要求,设定相应的误差协方差水平,通过选择达到该水平的最小传感器组合,以实现对传感器的有效管理。仿真的结果表明该算法在维持目标估计协方差达到一定水平的情况下对传感器资源选择有良好的性能。     

基于子协方差阵加权的三星时差定位数据综合

为提高三星时差定位系统的定位精度,需要将系统在不同时间得到的多个定位估计结果进行统计综合。本文提出了一种基于子协方差阵加权的定位数据综合算法。该算法根据单点定位精度分析结果,先利用定位误差协方差的二维子阵的逆矩阵作为权矩阵,通过加权最小二乘估计目标空间三维坐标位置中的其中两维,再利用WGS-84地球模型求解另一维坐标。仿真实验表明,相比已有算法,所提新算法可以明显提高定位精度。     

基于蒙特卡罗法的高炮空域窗射击毁歼概率计算

为提高高炮系统拦截空中来袭目标的能力,未来空域窗射击体制应运而生。针对准确计算此体制毁歼概率的需要,并考虑到蒙特卡罗法可以全面考虑随机因素对毁歼概率的影响,适合评估高炮系统的毁歼概率,故提出了基于蒙特卡罗法的高炮空域窗射击毁歼概率仿真方法。按照高炮系统点射全过程构建仿真模型,以某型高炮为例,仿真统计了未来空域窗射击方式的毁歼概率,并与相应的集火射击方式毁歼概率进行了比较分析,证明了蒙特卡罗法的可行性以及未来空域窗射击方式的有效性。     

针对无人机集群目标的舰炮对空射击方法

利用低成本无人机集群实施饱和攻击,将成为未来海战场突破舰艇对空防御系统的一种新型作战样式.从现有中小口径舰炮武器系统的射击体制出发,详细分析了现有追踪射击方法在打击此类密集目标时的能力不足,为增强现役中小口径舰炮武器系统打击无人机集群目标的能力,提出了基于未来空域窗的对空射击新方法,该方法控制武器系统内的单脉冲雷达波束对集群目标进行空间拉偏扫描,并通过最大似然估计的超分辨算法,获取迎弹面上的集群目标分布特征,改进传统未来空域窗射击方法中弹头均匀散布的设计思路,通过求解高斯混合模型配置弹丸散布中心,使得迎弹面上的弹丸散布概率与集群目标分布特征相匹配.仿真结果表明,该射击方法现实可行,可用于提升中小口径舰炮武器系统对无人机集群目标的打击能力.