水面舰艇作战系统信息融合及目标综合识别技术

本文叙述单舰作战系统和编队指挥系统信息融合双目标识别的基本任务、主要的技术方法和实现途径,并给出信息融合及目标识别的体系结构。     

单舰伴随护航编队队形配置问题

护航编队的队形配置是护航行动中需要重点关注和考虑的问题,针对单舰伴随护航编队队形配置问题进行了需求分析,建立了护航舰艇拦截海面目标动态模型,根据所建立的模型从理论和仿真2方面进行单舰伴随护航舰艇编队队形配置分析,并结合实际情况给出关于单舰伴随护航编队队形配置方案的结论,该结论有助于提高护航任务完成的可靠性。     

反舰导弹攻击方向的选择策略分析

具有航路规划能力的反舰导弹能通过选择合理的攻击方向对舰艇进行攻击,从而大大提高导弹的突防概率。针对单舰和不同编队形式的舰艇目标,选取了典型代表作为对象,分析了不同攻击方向对反舰导弹突防能力的影响,提出了选择合理攻击方向的依据,并进行了相关仿真计算。结论表明:针对单舰目标,可以两发导弹按90°夹角对目标实施两方向齐射;针对单式队形的舰艇编队,可将导弹的攻击方向选择为编队队列线方向;针对复式队形的舰艇编队,齐射导弹的攻击舷角应小于相邻两舰协同反导时导弹相对被攻击舰的最小舷角,从而尽量阻止敌方舰艇编队协同反导。     

海战场多雷达平台探测与信息融合仿真

针对某海上编队一体化训练模拟系统兵力服务器战场观察预警模拟的需求,克服以往对多雷达平台探测与信息融合仿真度不高的不足,构建了雷达探测仿真模块.设计实现了雷达目标分辨算法、雷达目标探测误差拟合算法和多雷达平台对多目标探测数据的信息融合方法,并具体阐述了该雷达探测模块的主要仿真函数和数据流程.经在某海上编队训练模拟系统上的兵力服务器联邦成员中仿真实现,证明可比较准确地模拟海战场多雷达平台的观察探测和战场信息融合过程.     

舰载无人机对敌编队实施电子干扰最优空间配置

针对水面舰艇编队对海攻击时,舰载无人机实施电子干扰掩护反舰导弹突防的问题,从单架舰载无人机对单舰实施电子干扰的压制近界分析入手,以无人机的最优空间配置为目标,构建了舰载无人机单机和多机对舰艇编队各舰雷达有效干扰区分析模型和阵位配置优化模型,并进行了仿真计算,得出了有益结论。     

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。     

基于指数的驱护舰编队编成模式机理分析

基于作战能力指数对驱护舰编队编成模式机理进行了探讨 ,分析了编队作战系统与单舰作战系统作战能力指数之间的关系 ,提出了可融性指数的概念 ,建立了编队整体能力与编队规模的关系模型     

无卫导条件下多舰船联合导航方法研究

为解决多舰船在无卫星导航条件下面临的导航保障能力下降的问题,提出采用多舰联合导航的方法,以安装惯导系统的舰船为母舰,仅安装平台罗经的舰船为子舰,建立多舰联合导航体系,母舰通过测算获得子舰相关信息,并将其发送给子舰,以提高子舰的导航信息的可靠性和有效性,进而保障舰船编队的导航信息准确和连续。通过实例进行验证,建立多舰联合导航体系并进行导航信息有效性仿真实验,实验结果表明:采用编队联合导航方法后,单舰的定位误差有明显的下降,为保障舰船编队航行提供理论参考。     

耦合杀伤区射击次数与舰艇间距分析

研究了舰艇编队协同防空中满足一阶耦合杀伤区对来袭目标射击次数要求的编队舰舰间距配置问题。依据耦合杀伤区的概念,运用几何三角关系和解析法分析了一阶和二阶耦合杀伤区的纵深计算方法。并对给定杀伤区纵深的单舰和协同舰射击次数进行了研究,给出了射击次数模型及受目标投弹圈影响的耦合杀伤区纵深约束条件。对不同入射舷角的目标、不同速度的导弹类目标和不同高度、速度的飞机类目标3种情况下的射击次数与间距关系进行了仿真,得到了一些有益的结论,对编队近程防空队形的间距配置具有指导意义。     

基于云重心理论的单舰防空作战能力评估

单舰防空是水面舰艇编队防空的基础.从水面舰艇单舰防空作战能力的基本内涵出发,按照水面舰艇单舰防空作战能力所包含的3个要素,即防空导弹作战能力、防空火炮作战能力和电子干扰装置作战能力,构建了水面舰艇单舰防空作战能力评估指标体系,针对评估指标的定性定量特性,引入云重心评估法对某水面舰艇单舰防空作战能力进行了评估.结果表明,该模型计算简便、通用性强,为解决军事领域类似问题提供了思路和方法.     

透过枪炮业务长沈建章，看——我海军舰炮的最大威力

沈建章绝对是个舞“枪”弄“炮”的高手。自1998底调任枪炮业务长后,他组织了单舰和编队舰炮实射击400多舰次,优良率达99％,编写了200余万字的教材、武器使用     

舰舰协同防空的舰空导弹杀伤区分析

针对舰艇编队协同防空时的耦合杀伤区形状及纵深等问题进行了研究,以定量地对编队耦合杀伤区进行简化描述。分析了单舰对典型目标的杀伤区特性,探讨了舰艇编队的典型防空队形,研究了纵向上递阶多层次、横向上同阶耦合的"递阶封闭圈原理"。以一阶耦合杀伤区为重点,依据攻击目标的不同,将其分成相对航路捷径为零和相对航路捷径均非零两类情况建立了耦合杀伤区纵深的计算模型,并扩展到了高阶耦合的情况。研究了耦合杀伤区与舰舰间距和来袭目标进攻舷角等参数的相互关系以及灵敏度。结果表明建立的模型符合实际,具有一定的指导意义。     

未来海上协同作战技术

未来海上作战,主宰战争胜负的不再是单个舰艇,而是海上编队及编队与其他兵种的协同作战能力.这就需要解决各种不同层次的协同作战问题,包括海战场各作战单元的网络化连接、多源多平台信息融合处理、多平台多传感器目标协同探测和高精度定位、实时高速信息分发、协同作战指挥控制、武器协同分配及协同综合控制等技术,使分布在不同作战平台上的传感器、指挥系统和武器系统协同一致地迅速做出反应,实现信息共享、作战力量一体化、作战行动一体化、探测打击和评估一体化,从而达到作战效能最大化.     

潜艇对水面舰艇编队攻击意图推理研究

为量化编队的对潜攻击意图,首先从潜艇能够获取的信息中提取攻击意图检测值;其次采取基于目标信息要素聚类的编队群体识别,将潜艇探测到的所有目标按照编队分群;最后采取基于可变权多目标决策的编队攻击意图推理将编队攻击意图的明显程度量化为编队攻击意图系数。研究使得编队对潜攻击意图表征成为可能,为威胁判断后续工作打下基础。     

未来海上协同作战技术

未来海上作战，主宰战争胜负的不再是单个舰艇，而是海上编队及编队与其他兵种的协同作战能力。这就需要解决各种不同层次的协同作战问题，包括海战场各作战单元的网络化连接、多源多平台信息融合处理、多平台多传感器目标协同探测和高精度定位、实时高速信息分发、协同作战指挥控制、武器协同分配及协同综合控制等技术，使分布在不同作战平台上的传感器、指挥系统和武器系统协同一致地迅速做出反应，实现信息共享、作战力量一体化、作战行动一体化、探测打击和评估一体化，从而达到作战效能最大化。     

舰艇编队多补给舰海上补给路径规划

为提高我军远洋保障能力,实现舰艇编队海上伴随保障的精准高效,在分析舰艇编队补给方式的基础上,提出了一种基于改进遗传(Improved Genetic Algorithm,IGA)算法的舰艇编队多补给舰海上补给路径规划模型,分析了舰艇编队海上补给路径规划模型求解方式,增加了多目标函数寻优策略、采用了近时初始化方式构建初始解、改进了交叉和变异运算的运算规则,形成了舰艇编队多补给舰补给规划方案.实例证明,模型可行,可为舰艇编队海上补给部门提供科学和实用的决策依据.     

水面舰艇编队舰空导弹防空火力区划分方法

在分析水面舰艇单舰舰空导弹防空火力区的基础上,提出了编队舰空导弹防空火力区划分方法,对单纵队、单横队、方位队等典型队形的编队舰空导弹防空火力区的水平扇面进行划分,并给出主要扇面参数。研究结论可有效划分编队舰空导弹防空火力区,从而为充分发挥编队综合防空作战能力提供科学依据。     

对抗条件下舰舰导弹的突防概率分析

在舰舰导弹对单舰防御突防概率的基础上,研究了舰艇编队采用各种手段对抗来袭导弹条件下,舰舰导弹的突防问题,并推导出突防概率的计算公式,利用此公式计算了突防概率随舰舰导弹齐射数量的变化情况。与在单舰防御条件下舰舰导弹的突防概率模型相比,此模型更加准确。     

基于舰艇编队的反舰导弹航路规划区域划分

根据舰艇编队对海导弹攻击中航路规划指挥决策的需要,为避免各舰发射的导弹出现航路交叉现象,提出了单舰导弹航路规划功能区域的概念和编队导弹航路规划区域划分的思想,建立了编队导弹航路规划区域划分模型。分别研究了一般情况和复杂情况下的导弹航路规划区域划分方法,并且结合想定装备参数进行了编程实现和算例分析。为编队指挥员实施导弹航路规划决策提供辅助决策和科学依据。     

海战场的规划识别研究

规划识别可分为锁眼型(keyhole)和意图型(intention),又可划分为个体的和群体的两种类型,对于敌舰艇编队的规划识别则属于意图型的和群体类型的.舰船及其编队指控系统在战场指挥决策过程中,根据多传感器信息融合系统提供的实时数据与信息进行态势评估,除了敌我识别、目标身份识别、威胁估计外,还涉及对敌舰及其编队的意图型、群体型的规划识别问题.初步探讨舰艇编队(即多自主体系统Multi-Agent System,MAS)规划识别特点、MAS规划识别规划结构框架和基于时态描述逻辑的动作推理的若干问题.