防空导弹武器系统射击次数的建模方法*

为评估防空导弹武器系统射击效能,在一定假设条件下,通过对防空导弹武器系统射击过程的分析,对单目标通道建立了射击次数模型.该模型考虑了目标的航路捷径和飞行高度.单目标通道射击次数模型经适当变换可求出第一个目标通道的射击次数,并根据一个射击循环中可用目标通道数受遭遇时间的限制,分三种情况对多目标通道防空导弹武器系统建立了射击次数模型.最后举例进行了仿真计算,得到了不同T值下的射击次数和遭遇点.计算结果符合实际,表明该模型具有较好的适用性.     

多层弹道导弹防御体系射击策略研究

主要利用离散马尔可夫链(DTMC)对多层弹道导弹防御系统反导作战射击策略问题进行了研究.定义了多层弹道导弹防御体系防御层识别矩阵、拦截矩阵、综合防御能力矩阵等描述多层弹道导弹防御体系防御层作战能力的相关概念,建立了多层弹道导弹防御体系的DTMC模型.在此基础上,应用多层弹道导弹防御体系的DTMC模型对多层弹道导弹防御体系射击策略对作战效能的影响进行了预测分析,最后应用实例验证了模型的有效性及实用性.研究结果可为制定多层弹道导弹防御体系射击策略问题提供决策依据.     

末段高层反导装备PHM多socket仿真分析

详细分析了独立于LRU的PHM方法和基于故障征兆预测的PHM方法的预测原理。利用LRU和PHM的MTBF概率分布和socket的全寿命周期费用建立仿真模型,介绍模型仿真方法与详细过程。研究了末段高层反导武器系统单socket全寿命周期费用与安全极限和预测距离的关系。引入同步时间的概念,利用单socket模型的方法优化多socket组成的系统。模型仿真结果更贴近末段高层反导装备实际,比单socket模型更有应用价值。     

反导作战中多TBM威胁评估模型研究

威胁评估模型是反导指挥控制系统中的关键模型之一.在分析和研究反导作战指挥控制问题的基础上,重点对TBM威胁评估的影响因素进行了分析总结;对各级反导指挥控制系统的威胁评估模型中的异同点进行了对比分析.最后结合层次分析法的相关理论给出了战区级反导指控系统威胁评估模型的求解过程.该算法在指控系统仿真应用中取得了较好的效果.对后续反导作战指挥控制问题的研究具有很高的参考价值.     

基于预警时间窗口的空天反导预警体系构建

如何构建一个完善的反导预警体系并确保反导预警时间充足是当前的一个研究热点,创新性地应用反导预警时间窗口分析各类预警系统的性能,并为反导预警体系构建给出相关决策依据。首先结合预警时间窗口的概念,给出天基支援下预警时间窗口的数学描述;然后,建立了反导预警过程中攻防双方的数学模型及仿真方法;接着,对反导预警时间窗口的计算进行了具体分析;最后,结合具体仿真实例,分析了天基预警卫星对反导预警时间窗口的扩展作用,得出了一些较为实用的结论。     

多武器平台目标域协同射击控制模型研究

目标域协同射击控制模型是在单平台火控系统空域窗射击控制、射击门控制等基础上,针对多武器平台对点目标或面目标协同射击的需求,进行了目标域和射击效能的定义,提出了空间/时间复合三维射击门的概念,设计了三维射击门模型,分别建立了多武器平台对点目标射击控制模型和多武器平台对面目标射击控制模型,通过对多武器平台协同射击效能的计算分析,证明了目标域协同射击控制模型可显著提高多武器平台协同射击对目标的火力打击效能.     

末段反导武器配系部署规划研究北大核心

反导武器战前配系部署规划是反导作战的重要环节。综合考虑武器系统、防御对象、来袭弹道目标等因素,对配系部署的影响因素进行了分析和定义,给出了重要参数的模型描述。建立了末段高低两层区域反导武器配系部署的准则,研究了对配系部署的防御能力进行评估的方法,提出了一种基于评估结果对配系部署方案进行优化的方法。通过仿真计算结果验证了部署准则和优化方法。研究成果对区域反导作战筹划具有参考意义。     

基于零飞误差的舰炮武器射击效能仿真

为探讨零飞试验在舰炮武器系统试验中的作用,以舰炮跟踪真实目标获取的零飞误差数据为基础,建立了直接命中体制反导舰炮武器系统的仿真模型,在较接近真实的条件下模拟计算了舰炮武器系统的射击效能,给出了某舰炮武器系统的命中概率和毁伤概率的仿真计算结果。计算结果与实弹射击结果接近,表明该仿真方法不仅可以预测武器系统零飞试验后的系统精度,还可以验证射击试验结果的置信度。     

末段反导武器配系部署规划研究

反导武器战前配系部署规划是反导作战的重要环节。综合考虑武器系统、防御对象、来袭弹道目标等因素,对配系部署的影响因素进行了分析和定义,给出了重要参数的模型描述。建立了末段高低两层区域反导武器配系部署的准则,研究了对配系部署的防御能力进行评估的方法,提出了一种基于评估结果对配系部署方案进行优化的方法。通过仿真计算结果验证了部署准则和优化方法。研究成果对区域反导作战筹划具有参考意义。     

金属风暴武器系统反导命中模型研究

根据金属风暴武器系统具有多管同时发射和超高射速的特点,从弹幕射击入手,建立了金属风暴武器系统反导射击毁伤的数学仿真模型。对研究金属风暴的作战效能研究具有重要意义。     

单舰反导作战能力评估模型初探

水面舰艇海上作战的主要威胁来自于敌方反舰导弹的攻击,因而水面舰艇的反导作战能力成为其战斗能力和生存能力的重要指标之一.根据单舰反导武器系统的特点,建立了单舰在遭受单发导弹攻击和多发导弹攻击情况下的反导作战能力评估模型.     

单舰反导作战能力评估模型分析

水面舰艇海上作战的主要威胁来自于敌方反舰导弹的攻击,因而水面舰艇的反导作战能力成为其战斗能力和生存能力的重要指标之一。根据单舰反导武器系统的特点,建立了单舰在遭受单发导弹攻击和多发导弹攻击情况下的反导作战能力评估模型。     

基于改进粒子群算法的地空导弹使用保障设备优化配置

地空导弹使用保障过程复杂,很难有效地对使用保障设备进行优化配置。结合地空导弹使用保障需求以及其使用保障作业流程的特点,构建地空导弹使用保障设备优化配置模型。该模型属于典型的NP难问题,基于此提出以改进的粒子群优化方法对模型进行求解。新的粒子群优化方法中,将粒子线性移动改进为非线性移动方式,有效提高粒子的全局搜索能力。粒子的编码方案首次采用位移向量表达方式,并提出一种新的粒子修复策略,有效地简化了模型的求解过程。给出算例并且设计了对比实验。实验结果表明本文方法能够解决地空导弹使用保障设备的优化配置问题,并且对于其他资源配置问题求解也具有重要的参考意义。     

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。     

反导作战信息流时延模型研究

在现代防空反导作战中,战术弹道导弹的威胁,给防空系统带来了预警时间不足等一些新的问题。为了提高防空系统的反导预警能力,在对反导作战过程和反导预警作战过程进行分析的基础之上,对反导预警信息流程进行了研究。提出了一种边处理-边分发的实时模式,通过对比分析,所提模型缩短了预警信息的传输时间,使作战部队提前预警。     

Expansion planning for waste‐to‐energy systems using waste forecast prediction sets

We consider an expansion planning problem for Waste‐to‐Energy (WtE) systems facing uncertainty in future waste supplies. The WtE expansion plans are regarded as strategic, long term decisions, while the waste distribution and treatment are medium to short term operational decisions which can adapt to the actual waste collected. We propose a prediction set uncertainty model which integrates a set of waste generation forecasts and is constructed based on user‐specified levels of forecasting errors. Next, we use the prediction sets for WtE expansion scenario analysis. More specifically, for a given WtE expansion plan, the guaranteed net present value (NPV) is evaluated by computing an extreme value forecast trajectory of future waste generation from the prediction set that minimizes the maximum NPV of the WtE project. This problem is essentially a multiple stage min‐max dynamic optimization problem. By exploiting the structure of the WtE problem, we show this is equivalent to a simpler min‐max optimization problem, which can be further transformed into a single mixed‐integer linear program. Furthermore, we extend the model to optimize the guaranteed NPV by searching over the set of all feasible expansion scenarios, and show that this can be solved by an exact cutting plane approach. We also propose a heuristic based on a constant proportion distribution rule for the WtE expansion optimization model, which reduces the problem into a moderate size mixed‐integer program. Finally, our computational studies demonstrate that our proposed expansion model solutions are very stable and competitive in performance compared to scenario tree approaches. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 63: 47–70, 2016     

视场角限制下导弹协同攻击导引律设计

为实现多枚导弹协同攻击目标，提出视场角限制下攻击时间角度控制导引律。通过在传统比例导引上增加两项偏置项，推导出一种新型攻击时间和角度控制的导引律，并用Lyapunov理论证明其稳定性。针对导弹大机动下视场角可能超过导引头视场角范围而丢失目标的问题，将用于角度控制的偏置项分为三个阶段，设计了导引头视场角限制下的导引过程。仿真结果表明：所设计的导引律可以将视场角限制在导引头视场角范围内，实现不同位置下的多枚导弹以指定角度同一时间攻击目标，达到导弹协同攻击的效果。     

高海情对反导舰炮命中概率的影响

根据某型反导舰炮配装的舰船摇摆特性及海浪运动数学模型，首先模拟得到高海情舰船摇摆趋势图；然后分析了高海情对反导舰炮射击诸元的影响；其次，采用变换抽样法在高海情射击诸元变化范围内随机产生方位角和高低角增量，通过解6自由度弹道方程计算方位角和高低角增量概率误差，再根据概率误差解算高海情条件下系统的命中概率；最后，对大量的仿真计算结果进行统计分析，得出了具有实用价值的结论，为靶场试验及系统精度设计提供参考。     

复杂网络理论的防空反导系统网络特征

网络中心战是未来战争的主要作战样式,网络复杂性也是需要研究的重要问题之一.提出基于复杂网络的防空反导系统网络模型,并对网络模型的拓扑结构、统计特征和中心度进行了研究.针对防空反导体系结构问题,复杂网络理论是一种有效揭示网络内部特性的分析工具,对于网络模型的建立和优化具有很好的理论指导意义.     

反舰导弹与近程反导舰炮武器系统

在简述了反舰导弹的发展和水面舰艇防御问题的基础上,分析了近程反导舰炮武器系统抗击反舰导弹的必要性和有效性