越肩发射火控系统的鲁棒性研究

越肩发射火控系统主要依赖机载告警设备获取后方飞机的信息.通过分析机载告警系统的误差模型,采取蒙特卡罗法对导弹命中概率进行模拟,给出了越肩发射导弹的命中概率等高线和命中概率曲面.仿真结果表明在告警设备对目标方位角测量存在误差时,越肩发射火控系统仍能保证在一定区域内以较高的概率命中目标,即输入存在干扰时,系统具有很好的鲁棒性.     

越肩发射的研究现状和发展

越肩发射就是本机利用机载火控系统控制机载空空导弹攻击尾后敌机的一种新型的攻击方式。越肩发射分为两种发射方式:一种是导弹向前发射,在空中转弯,然后去攻击后方的目标,叫做前射;另一种是导弹直接向后发射,去攻击后方的目标,叫做“后射”,也叫“后向攻击”。从1993年越肩发射被公开报道,并引起人们的注意,至今已经11年。国内外越肩发射的研究已经取得了很多成果。介绍了目前各国越肩发射的发展情况,重点评述了各种越肩发射的实现方法,总结了目前三个研究方向的工作,即前射、后射和工程化,认为越肩发射会在导弹控制、制导律和火控系统三个方面展开工作,并展望了越肩发射研究工作的未来。     

不完全量测下基于面目标的火控系统性能分析

针对实际工程中出现的不完全量测下火控系统性能的理论研究,将水面舰船建模为椭圆形面目标,建立了不完全量测下基于面目标测量的数学模型,给出了火控跟踪系统统计意义下的估计误差Cramer-Rao下界(CRLB);根据目标状态与射击诸元间的非线性误差传递关系,基于UT变换得到不完全量测下基于面目标的火控系统射击诸元误差方差下界。以某型舰载火控系统为例,仿真结果表明,在不完全量测下,与传统的质点目标火控系统相比,基于面目标测量的火控系统在估计性能上提高36%,火控性能提高34%。     

火控系统线性与非线性理论

从学科发展的角度,研究了火控系统线性与非线性理论;指出了火控系统在各环节上呈现的非线性关系;强调了其中的线性、拟线性理论是其重要的组成部分;给出了线性、拟线性火控系统理论的典型成果;最后指出:目标机动、量测统计特性、武器射击方式变化,推动着非线性火控系统理论发展。该问题有待继续深入研究。     

空空导弹越肩发射/后射的导引方法

越肩发射/后射是新的空空导弹攻击方式,需要寻求有效的导引方法。在分析原有导引方法的基础上,根据我国机载设备的现状,提出"目标角度跟踪"导引模型。这种模型在无法获得完整的目标距离向量的条件下,仅利用目标的角度信息进行导弹的导引。其基本原理是使载机-导弹向量方向跟踪载机-目标向量方向。利用线性系统理论导出该模型,并通过计算机仿真实现。结果证实该模型能够满足越肩发射/后射的基本要求。     

一种用于越肩发射截获区分析的方法

在越肩发射原理仿真 4进行后 ,提出了一种新的方法用于越肩发射的截获区分析。与传统的弹道处理方法相比 ,这种方法主要是把越肩发射作为一个物理过程考虑 ,而不是仅仅考虑是否命中 ,这样就可以综合考虑影响越肩发射整个过程的各个因素。通过采用这种方法分析越肩发射截获区 ,在最后得出一些有益且不同与过去弹道分析的结论。     

“越肩发射”火控技术研究

讨论了“越肩发射”火控原理及其意义。提出“越肩发射”火控的复合制导过程。通过进行数字仿真及分析,进一步说明“越肩发射”火控技术对未来空战的深刻影响。     

新一代战斗机综合传感器自适应火控攻击技术

针对新一代战斗机所面临的复杂战场环境,给出了综合利用各种传感器获得的不同信息来源和信息形式的自适应火控系统结构.采用基于目标非完全信息的方位校正导引方法,解决了自适应火控攻击系统的关键技术.仿真结果表明,利用自适应火控攻击技术,可以显著提高新一代战斗机在电子对抗条件下的火控攻击能力.     

火控系统跟踪滤波器数学模型

在防空火控系统中,滤波器和预测器的输入信号来自对目标在空中的运动轨迹的测量。在设计滤波器和预测器时,首先要对目标运动规律做出决定。过去在飞机机动性能不高的情况下,曾把目标作等速直线运动做为常用的假设,效果还是比较好的。那时所用的计算工具主要是机电模拟式计算装置,所用的理论主要是维纳滤波理论。应用维纳理论设计滤波器的方法是根据输入信号误差的统计特性,找出滤波器的最佳重量函数,然后用实际装置逼近它。维纳理论比较适合于通讯系统,因为通讯系统的输入信息为语言或编码,较符合平稳随机过程,而火控系统的输入信息一般并不是平稳的,因而维纳理论对于火控系统来说,就不太合适,或者说不太理想。60年开始出现的卡尔曼滤波是递推式计算的,特别便于在数字计算机上进行。它计算的特点是边估计状态值,边估计误差的方差值,而且能随着误差的大小调整估计,提高估计精度。它的适应性是很强的。卡尔曼滤波器的这一特点,对于火控系统来说是非常宝贵的,因为实际的工作条件往往不是最佳的。上述对目标运动规律的决定,在卡尔曼滤波器设计中就是确定目标运动的数学模型。下边介绍适合现代空中目标运动特点的几种可用的数学模型,重点是随机加速度模型。     

基于某型火箭炮的网络化巡飞弹发射实现

为了满足某型火箭炮能够发射无控弹、网络化巡飞弹的要求,提出了一种基于某型火箭炮的火控系统改进方案及实现。介绍了所采用的共架发射技术、原火控系统和改进后火控系统的组成、硬件的安全性设计和网络化巡飞弹的发射流程。在实际的实验中该系统能够稳定、安全、可靠地完成无控弹和网络化巡飞弹的发射任务,对某型火箭炮火控系统改进具有一定的实际意义。     

一个空-空射击的指挥仪模型及其解算

导出了一种指挥仪式的空－空射击模型,用于计算弹丸飞行时间和瞄准角误差。文中的模型严格地区分了向量和向量的坐标表示两个不同的概念,引入了线性代数的记号和运算;不使用小角度假设;在外弹道学子模型中使用了弹丸飞行时间,而不是射程作为自变量。最后还构造了一种迭代格式,并讨论了有关的计算问题。     

控制系统设计的模型参考逆方法及其在火控系统中的应用

给出了一种基于模型参考最优化方法和逆系统设计方法的鲁棒控制系统设计方法,并将其同模型参考自适应方法和逆系统方法进行了比较。将这一方法应用于某舰炮控制系统设计的仿真研究结果表明,该方法不仅简单易行,鲁棒性强,而且具有极好的控制效果     

地空导弹群火力优化分配模型

地空导弹群火力优化分配是对多批空中目标分别选择最有效的地空导弹火力单元进行拦截,形成最佳兵力、兵器使用方案,它是地空导弹武器指控系统的一项重要功能。从研究地空导弹群火力优化分配过程出发,建立了地空导弹拦截适宜性检查模型、射击优先度指标计算模型和火力分配方案优化模型,为仿真地空导弹群火力优化分配过程提供了模型依据。     

基于双向启发式属性约简的战术决策建模研究

从预警机指挥引导的多机协同空战原则分析出发,针对超视距协同空战决策过程中的不确定性和不完备性问题,提出了一种不完备信息系统中的基于双向启发式属性约简的战术粗决策建模方法。首先考虑粗糙集决策过程中条件属性发生缺失或不确定的情况,根据扩展不完备信息概念建立了不完备决策信息系统的最优完备选择;其次基于分辨矩阵的属性约简算法,以属性频度的大小作为启发信息进行决策信息系统约简的双向选择,得出决策信息系统的最佳约简集合;然后依据使决策最有可能发生的原则,给出决策信息系统的最优选择,以该最优选择为代表提取出决策规则;最后根据软、硬杀伤结合使用的CGF实体超视距协同空战作战想定,建立了CGF实体综合战术决策模型,并通过作战决策实例对该方法的正确性和有效性进行了验证。结果表明：该方法能在作战态势信息不完备的情况下正确给出CGF实体综合战术行为。     

基于核主成分分析方法的水面舰艇空中目标威胁评估?

对来袭空中目标的威胁进行评估与排序是舰艇对空火力分配的重要一环。根据来袭空中目标的特点，在确定目标指标后进行相应量化，针对来袭目标各指标间非线性的特点，提出使用核主成分分析法对目标信息进行特征提取，随后依据核主成分方差贡献率对威胁目标进行评估与排序。通过仿真算例验证，所得结果较为准确、客观，有效地克服传统方法中主观性较强的问题，并且在对指标数据提取的过程中降低了相关信息维数，降低了计算复杂度，为舰艇防空作战威胁评估提供了新途径。     

浅谈消防控制室在高层建筑火灾内攻中的作用

消防控制室是建筑自动消防系统的控制和信息中心,在灭火救援中具有十分重要的地位和作用,分析了当今高层建筑火灾内攻存在的问题,结合消防控制室的特点,提出了一系列基于消防控制室功能的内攻技战术措施,以便能够准确迅速的灭火和救人。     

战斗机远距空战建模与仿真分析

针对中远距一对一的空战问题,从效能分析的角度建立了一对一中远距空战及作战效能分析的模型,包括飞机运动模型、飞机机动动作控制模型、推力模型、火控系统模型、导弹运动模型、导弹制导与控制模型、信息系统模型和效能评估模型等。依据该模型进行了空战仿真并给出效能分析结果,仿真结果与实际吻合,证明模型的有效性,为进一步研究多对多空战仿真打下基础。     

Indirect robust control of agile missile via Theta-D technique

An agile missile with tail fins and pulse thrusters has continuous and discontinuous control inputs. This brings certain difficulty to the autopilot design and stability analysis. Indirect robust control via Theta-D technique is employed to handle this problem. An acceleration tracking system is formulated based on the nonlinear dynamics of agile missile. Considering the dynamics of actuators, there is an error between actual input and computed input. A robust control problem is formed by treating the error as input uncertainty. The robust control is equivalent to a nonlinear quadratic optimal control of the nominal system with a modified performance index including uncertainty bound. Theta-D technique is applied to solve the nonlinear optimal control problem to obtain the final control law. Numerical results show the effectiveness and robustness of the proposed strategy.     

基于多模射击的火力控制理论研究

为提高高炮武器系统拦截空中高度机动目标的能力,提出了多模射击的思想.多模射击是指火控系统根据战场态势,实时可靠地估计出目标在射弹飞行时间内若干个可能的机动形式预测结果.并据此控制高炮群同时向若干个可能的目标未来点进行射击.建立了多模射击毁歼概率计算公式.通过与传统的单模射击体制进行效能对比分析验证了多模射击体制的有效性.最后对基于多模射击的火力控制若干关键技术作了简要分析.     

Lanchester-type models of warfare and optimal control

The optimization of the dynamics of combat (optimal distribution of fire over enemy target types) is studied through a sequence of idealized models by use of the mathematical theory of optimal control. The models are for combat over a period of time described by Lanchester-type equations with a choice of tactics available to one side and subject to change with time. The structure of optimal fire distribution policies is discussed with reference to the influence of combatant objectives, termination conditions of the conflict, type of attrition process, and variable attrition-rate coefficients. Implications for intelligence, command and control systems, and human decision making are pointed out. The use of such optimal control models for guiding extensions to differential games is discussed.