系留多旋翼无人机及其军事应用

为解决多旋翼无人机无法长时留空的问题,可以通过系留综合缆绳将多旋翼无人机和地面站组合起来,构成一种新型无人机系统——系留多旋翼无人机。本文梳理了多旋翼无人机的发展历程,采取对比分析的方法总结了系留多旋翼无人机的系统组成和应用特点,对多旋翼无人机在战术通信保障、军事侦察监控、电子干扰与防护3个方面的军事应用前景进行了分析。     

可变形倾转四旋翼无人机设计与飞行验证

随着无人机平台技术的发展,新构型无人机设计成为国内外研究的热点。针对四旋翼无人机欠驱动、航时短等问题,提出了一种新型具有自适应折叠机翼的倾转四旋翼无人机平台设计方法。首先,介绍了当前国内外小型垂直起降无人机的研究进展;其次,详细介绍了该型无人机的总体和结构设计;然后,基于牛顿-欧拉法和典型的级联反馈控制方法对该无人平台开展建模和控制方法研究,并基于计算流体力学方法模拟和分析了该无人机的气动特性。最后,通过搭建原理样机、开展飞行试验,验证了该型无人机作为一种新型快速垂直起降平台的可行性和优势。结果表明,该平台的最大飞行速度和航时分别可达36 m/s与25 min。提出的设计方法对未来的新型垂直起降无人机设计具有借鉴意义。     

信息化战场下军事指挥决策的人机交互技术与方式研究

人机交互环境是影响信息化战场下军事指挥决策能力与效率的一个重要因素。文章分析了未来信息化战场军事指挥决策面临的挑战，对军事指挥决策人机交互技术与方式的理论、技术与实践进行了深入探讨，研究了我军军事指挥决策人机交互技术与方式的发展思路和方向，提出了信息时代提升我军军事指挥决策能力的建议和对策。     

任务请求模式下无人机战场态势显示系统设计

任务请求模式是高空长航时无人机重要的作战使用模式,该模式下无人机侦察数据的判读和综合信息的显示存在着判读数据和综合信息所需的背景情报分散、目标关联困难等问题,需要将无人机的侦察数据、无人机综合信息与战场态势等相关背景信息进行情报结合和关联显示。为此,通过分析任务请求模式下高空长航时无人机作战模式和态势信息流程,总结该作战模式下无人机态势信息显示的可行性需求,进行了任务请求模式下无人机战场态势显示系统的概要设计。该系统利用通用战场态势等背景信息辅助进行无人机侦察数据的判读和综合信息的显示,可有效辅助无人机侦察任务的开展和执行。     

无人机系统自主控制技术研究现状与发展趋势

无人机系统是未来进行信息对抗、夺取信息优势、实施火力打击的重要手段。"自主性"是无人机系统区别于有人机最重要的技术特征,实现无人机系统的自主控制,提高其智能程度,是无人机系统的重要发展趋势。对无人机系统自主控制问题进行了阐述,首先分析了无人机系统自主控制技术的发展需求,然后介绍了自主控制的概念和自主等级的划分;分析了无人机系统自主控制技术的研究现状,提出了无人机系统自主控制的关键技术问题,主要包括体系结构、感知与认知、规划与控制、协同与交互等;最后对无人机系统自主控制技术的发展趋势进行了展望。     

新型人机交互技术在指控系统的应用

人机交互技术对指控系统的高效运行和安全可靠至关重要.面向未来指控系统的人机交互需求,阐述了指控系统人机交互技术的发展方向和应用现状,总结了目前指控系统人机交互环节存在的4种局限性.在此基础上,提出将沉浸式交互、多通道交互、人机融合智能交互、情感计算4种新型人机交互技术应用于下一代指挥控制系统,以此来提高指挥控制过程的自然性、高效性和可靠性.该成果为新型人机交互技术在指控系统的研究和应用提供了相关理论支撑.     

【专题】无人机空战决策技术研究进展

随着无人机相关技术领域的飞速发展,无人机迅速成为世界各国军事领域的研究热点。无人机自主决策作为无人机领域的核心问题,指的是无人机基于空战态势,利用数学优化理论、人工智能等方法,独立自主地生成机动动作控制指令以完成设定目标的过程。本文首先介绍了世界各国该领域的研究进展,并基于空战决策的求解思路,将决策方法分为三类：基于对策理论、基于专家知识以及基于启发式学习算法的决策方法。其次,针对基于对策理论的空战决策方法,阐述了从微分对策到矩阵对策的发展及联系;针对基于专家知识的空战决策方法,介绍了该类方法的建模方法,改进方向;针对基于启发式学习算法的决策方法,论述了各典型方法的适用条件、改进途径等。最后,对无人机空战决策的研究难点进行分析,并展望了未来的研究方向与趋势。     

无人机空战决策技术研究进展

随着无人机相关技术领域的飞速发展,无人机迅速成为世界各国军事领域的研究热点。无人机自主决策作为无人机领域的核心问题,指的是无人机基于空战态势,利用数学优化理论、人工智能等方法,独立自主地生成机动动作控制指令以完成设定目标的过程。本文首先介绍了世界各国该领域的研究进展,并基于空战决策的求解思路,将决策方法分为三类:基于对策理论、基于专家知识以及基于启发式学习算法的决策方法。其次,针对基于对策理论的空战决策方法,阐述了从微分对策到矩阵对策的发展及联系;针对基于专家知识的空战决策方法,介绍了该类方法的建模方法,改进方向;针对基于启发式学习算法的决策方法,论述了各典型方法的适用条件、改进途径等。最后,对无人机空战决策的研究难点进行分析,并展望了未来的研究方向与趋势。     

军用无人机飞控技术发展简述

为了促进军用无人机飞控技术的发展,本文对军用无人机飞控技术进行梳理简述。首先针对军用无人机平台发展两极化、任务领域拓展多样化、控制自主化智能化的现状进行梳理分析;其次针对无人机发展趋势现状,对军用无人机未来飞控技术的需求进行了分类梳理,即高性能运算与控制能力、高带宽互联互操作能力、高容错与环境适应能力并对其中典型的飞控子技术未来发展趋势进行了分析,同时对其未来的发展进行了展望。     

指挥控制系统中仿真决策系统的嵌入研究

将仿真决策系统嵌入到指挥控制系统中,利用仿真决策支持正在进行的军事行动正成为未来指挥控制系统发展的重要探索方向。研究了嵌入式仿真决策系统的组成,包括人机接口分系统、在线仿真分系统和控制管理分系统等;研究了嵌入式仿真决策系统的功能,包括计划与方案生成、作战态势读取、辅助指挥决策生成、战场态势预判、行动结果管理与未来态势生成控制等;研究了嵌入的关键技术途径,包括嵌入样式、在线仿真决策技术、定性与定量相结合的在线评估、面向服务的组件化设计等。研究成果对探索和建立我国未来新一代指挥控制系统具有重要、积极的现实和军事意义。     

美军无人机蜂群作战研究动态及应对策略

无人机蜂群是以智能化无人控制技术和网络信息系统为支撑的集群式无人作战武器装备,这种新型武器装备势必将成为改变未来战争规则的重要推手。美军作为无人机蜂群作战研究的领跑者,掌握了解其发展动态,学习其相关有益经验做法,参考借鉴其理论体系和关键技术,对于军队打赢未来智能化战争具有重要现实意义。本文通过梳理与总结美军在无人机蜂群作战研究方面所进行的开创性工作,厘清无人机蜂群作战发展的脉络,重点对无人机蜂群作战的产生背景、基本概念以及发展现状进行了探讨,结合课题组在无人集群作战领域的研究基础,分析了6个方面制约无人机蜂群发展的难点问题,探讨了应对无人机蜂群作战的可鉴之策,希冀能够为军队未来构建蜂群作战体系和建设相关能力提供理论指导和技术依据。     

无人机集群作战概念及关键技术分析

无人机集群作战正在从概念走向雏形.文章总结了国外无人机集群作战概念的发展,分析了无人机集群作战的主要关键技术,包括大规模无人机管理与控制、多无人机自主编队飞行、集群感知与态势共享、集群突防与攻击、集群作战任务控制站等技术,并展望了未来无人机集群协同搜索、协同干扰、协同攻击、协同察/打、集群对抗等作战应用.     

二维弹道修正弹及其制导控制技术综述

针对二维弹道修正弹这类具有广泛应用前景的智能弹药,综述了二维弹道修正弹的发展、主要修正机构方案及其制导控制技术。对二维弹道修正弹的研制历程进行总结,梳理发展脉络揭示其发展规律,分析二维修正弹的打击任务。对几种主流修正方案进行讨论,分析各机构的作用特点及研究难点。基于二维弹道修正弹打击任务需求,从气动辨识及状态估计算法、修正机构参数优化设计算法和制导律三个方面总结其控制技术的发展现状。着重介绍近年来发展迅猛的智能算法,特别是神经网络理论在二维修正弹控制算法领域的研究应用。进一步指出二维弹道修正弹的控制研究需解决的主要技术难点和未来发展方向,为二维弹道修正的设计提供思路。     

用于舰艇对抗的多媒体半实物仿真系统

研究了舰艇对抗多媒体半实物仿真系统的构建方案 ,阐述了该系统的硬件设计和软件设计思路。该系统以实时处理、多媒体显示及拥有较好的人机交互能力为特点 ,融合了实时处理技术、网络通信技术、数据库技术以及仿真技术、专家系统等当代先进技术。系统中的仿真机可与 VXI控制系统鱼雷专用检测和声自导专用检测系统共同组成仿真系统平台。     

先进无人战斗机(UCAV)系统概念

先进无人战斗机系统是指正在发展和将要发展的无人战斗机系统。无人战斗机系统主要由携带武器的无人飞机、用于人工控制无人飞机的控制站和将系统连接起来保持与战术环境相联系的数据网络组成。在未来战争中,无人战斗机系统的主要作战使命是空防压制、纵深打击和"空中占领"。在研制过程中需要解决自主飞行、信息传输与处理等关键技术。     

面向多点交互的多模态振动反馈触觉再现系统

近年来,多点交互和多模态融合的力触觉再现系统由于能够进一步提高人机交互的真实感,已经成为该领域的研究热点。基于Leap Motion的多手指位置检测模块、振动触觉再现模块、NRF51822蓝牙通信模块、视觉再现模块和CHAI3D构建的虚拟环境等,设计实现了多点自然交互的、触觉和视觉相融合多模态触觉再现系统。为了验证系统的可行性和有效性,开展了虚拟物体轮廓感知实验和立方体放置任务实验。实验结果表明:虚拟物体轮廓感知实验平均识别率为87.9%;相比单一视觉再现模式,视觉和触觉再现融合模式完成相同任务的时间能节省47.7%。所设计的多点交互触觉再现系统,具有成本低、体积小和控制方法简单等优点,为促进多模态人机交互技术的发展和广泛应用奠定了重要基础。     

基于数据分发服务的无人机任务载荷综合仿真平台研究

现代无人机在军用、民用等领域都有着越来越广泛的应用,而载荷是无人机完成特定重要任务的必要设备,对载荷设备的选型和验证是非常重要的一个环节。针对无人机载荷选型以及载荷试验过程复杂、试验周期长、试验成本高的问题,设计了一种基于数据分发服务通信技术的无人机任务载荷综合仿真平台。该平台以载荷仿真为主体,同时结合任务仿真、通信仿真、飞行控制仿真以及效能评估,实现了多系统分布式联合仿真,可以有效对载荷设备进行仿真验证。介绍了该仿真平台的系统架构以及系统工作流程,并对平台实际应用效果进行展示分析。研究表明,本套仿真平台为后续无人机研发提供了新思路、新工具。     

2015年度无人机专利态势分析

无人机在军用和民用领域都有广泛应用前景,因此其技术研发得到国内外创新主体的高度重视.2015年度无人机有关专利申请数量大幅上升.机体结构、导航控制、通信和能源驱动是无人机技术发展的重点领域.统计结果显示,企业是多数无人机专利的申请人,高校和研究机构更加重视发明专利的申请.随着无人机市场容量的迅速扩大,国内研发机构需要抓住机遇聚焦优势领域,加快技术研发和专利布局的步伐.     

无人机集群反制技术剖析

无人机集群作战具有作战效能高、战场生存能力强、效费比极高的巨大优势,将给传统防空系统带来巨大挑战。现有反无人机集群技术大多来源于反无人机技术,但反平台与反集群存在显著差异,必须针对无人机集群自身技战术特点,加强对精确/高效/低成本的集群反制技术研究。因此,本文以剖析无人机集群反制技术的可行性为出发点,首先,从反无人机集群作战视角,将无人机集群划分为无自主时空协同型(Ⅰ类)、半自主编组协同型(Ⅱ类)、全自主任务协同型(Ⅲ类)三种类型,明确Ⅱ类无人机集群为主要反制对象;其次,深入分析无人机集群的技术弱点与战术劣势,以此作为无人机集群反制技术可行性的关键切入点;最后,梳理出七大类有效的无人机集群反制技术,并对其可行性进行分析,以期为未来无人机集群反制技术发展方向提供参考。