基于HLA和仿真网格的空间预警系统建模/仿真

采用面向对象的方法对弹道导弹防御系统的重要组成部分——空间预警系统进行分析、建模,在基于HLA和仿真网格的支撑环境中,建立其仿真系统,根据实体和局域网间耦合程度需要,采用不同的网络通讯机制,并联接相应的计算机生成兵力系统。系统可分析空间预警系统的原理、配置方案,进行弹道导弹探测与参数估计,战场态势多维信息显示。     

基于EKF算法的弹道导弹助推段跟踪建模与仿真

围绕弹道导弹助推段跟踪问题,分析了助推段反弹道导弹的基本作战过程,建立了弹道导弹助推段动力学模型,分别就单传感器/单弹道导弹和多传感器/多弹道导弹两种情况建立了基于EKF算法的弹道导弹助推段跟踪模型,并通过算例验证了模型和算法的有效性,可为助推段反弹道导弹建模与仿真提供一定的参考。     

基于多源传感器的单星定位算法与精度分析

为解决单星环境下静态载体的单点定位问题,建立基于芯片级原子钟和气压高度计辅助下的单星定位算法.包括对单星连续测距定位算法进行算法推导、误差分析与仿真验证、搭建静态单星定位试验平台,以及利用实测数据验证单星连续测距定位算法的有效性.仿真与实验结果表明:真实接收机经过对一颗卫星的连续观测,辅以高精度芯片级原子钟和气压高度计提供时钟和高度信息,可在2 min内完成500 m精度定位,以及在5 min内完成200 m精度定位,完全符合战时应急定位精度需求.     

基于压缩估计的单星观测定轨方法

分析了单星观测模式下的天基测控系统的可行性,并针对该观测模式下轨道确定中法矩阵的特点,提出了一种基于压缩估计的定轨方法,对法矩阵进行压缩变换,避免了法矩阵奇异造成的误差传递。证明了当满足一定条件时,该压缩方法的估计精度要高于传统的定轨方法。结合单星观测的特殊性,提出了误差传递因子,设计了单星观测下的压缩估计定轨算法。最后以单星模式下的天基测控系统作为仿真背景进行了仿真试验。结果表明,该压缩估计可有效提高单星观测模式下轨道确定的精度。     

基于建模与仿真的多诱饵空域设计研究

对弹道导弹中段红外诱饵突防过程进行了分析,并利用建模与仿真方法对多诱饵空域设计方法进行了研究,该方法基于弹头与诱饵的运动学模型、导引头识别模型、突防效果评价模型,通过搜索法和模拟退火算法分析不同空域构型下的诱饵目标群突防效果,最后对特定条件下诱饵空域构型突防效果进行了仿真计算,试验结果表明,该方法具有科学性和工程应用价值。     

基于压缩估计的单星观测定轨方法研究

分析了单星观测模式下的天基测控系统的可行性,并针对该观测模式下轨道确定中法矩阵的特点,提出了一种基于压缩估计的定轨方法,该方法对法矩阵进行变换,避免了法矩阵奇异造成的误差传递。证明了当满足一定条件时,该压缩方法的估计精度要高于传统的定轨方法。并结合单星观测的特殊性,提出了误差传递因子,设计了单星观测下的压缩估计定轨算法。最后以单星模式下的天基测控系统作为仿真背景进行了仿真试验。结果表明,该压缩估计可有效提高单星观测模式下的轨道确定精度。     

信号分割修正聚类的星座图恢复算法

通过分析载波估计频偏、信号长度对星座图恢复的影响,采用将长信号分割为短信号的方法减小频偏对星座图恢复的干扰,并通过旋转叠加修正的方法解决了由信号长度减小导致码元失去历遍性而带来的星座图恢复不完整问题,最后根据信噪比大小选取不同聚类算法进行聚类并再次修正,实现了星座图对称的幅相调制信号的星座图完整恢复。多次仿真表明,该算法对频偏估计精度的要求可以降低1~2个数量级,减小了参数估计的工作量,使因参数估计精度不高而带来的信号后续分析困难问题得到了良好解决。     

多层弹道导弹防御体系火力分配优化研究

对多层弹道导弹防御体系火力分配问题进行了研究。首先对多层弹道导弹防御体系火力分配问题进行了描述,在此基础上建立了基于最大化资源剩余价值目标函数的多层弹道导弹防御体系火力分配模型,分析了求解该模型的难点,提出了基于文化基因的多层弹道导弹防御体系火力分配问题文化基因求解算法,最后应用实例验证了模型的有效性,并对算法进行了对比分析。试验结果证明,合理制定多层弹道导弹防御体系火力分配方案,对于提升防御效能具有重要意义。     

ACO-ELM与CFSFDP结合的机载动力系统参数估计

针对机载动力系统测试数据的不确定性,求解参数实时性差的问题,提出了基于快速寻找密度极点聚类与蚁群极限学习机的机载动力系统的参数估计方法。首先利用基于寻找密度极点的聚类算法对全工况范围内的测试数据进行聚类,然后在每一个子类中用极限学习机设计了子参数估计器,并用蚁群算法寻找极限学习机的最优隐层神经元数目。训练与测试表明,参数估计测试相对误差明显优于传统的RBF神经网络方法,且参数估计时间能够满足机载在线实时状态评估的需求,该方法可应用到其他不可测参数的估计。     

ACO-ELM与CFSFDP结合的机载动力系统参数估计北大核心

针对机载动力系统测试数据的不确定性,求解参数实时性差的问题,提出了基于快速寻找密度极点聚类与蚁群极限学习机的机载动力系统的参数估计方法。首先利用基于寻找密度极点的聚类算法对全工况范围内的测试数据进行聚类,然后在每一个子类中用极限学习机设计了子参数估计器,并用蚁群算法寻找极限学习机的最优隐层神经元数目。训练与测试表明,参数估计测试相对误差明显优于传统的RBF神经网络方法,且参数估计时间能够满足机载在线实时状态评估的需求,该方法可应用到其他不可测参数的估计。     

基于成像质量的进动参数估计

弹道导弹的进动特性是弹道目标识别的重要依据之一。针对弹头目标的中段进动参数估计问题,提出了基于成像质量的进动参数估计算法,并实现了搜索参数的有效降维。算法合理挖掘了弹头的结构特性和散射特性,只需通过对进动角的一维搜索就可得到进动参数的估计,实现了弹头尺寸未知条件下的进动参数估计。仿真实验结果验证了算法的有效性。     

弹道导弹目标威胁评估模型和算法

弹道导弹防御已成为世界各国重点关注的焦点问题。针对弹道导弹来袭特点和反导作战特点,对影响弹道导弹目标威胁评估主要因素进行了深入分析和研究,建立了计算保卫目标的重要性、射程、剩余飞行时间、目标关机点速度威胁值的数学模型,采用线性加权求和方法计算目标威胁程度综合值,并给出模型实现的软件算法主流程。仿真实例证明所建的弹道导弹目标威胁评估模型合理可行,软件算法简单有效。对后续反导指挥控制问题的研究具有较高的参考价值。     

天基平台弹道导弹参数似然估计算法

针对空天防御体系中弹道导弹的跟踪提出了参数最大似然估计概率假设密度(Probability Hypothesis Density,PHD)多目标跟踪算法。该算法将未知的、影响跟踪精度的关键因素从目标状态变量中分离出来,设计了针对该参数估计的最大似然估计器,同时为解决似然比整体过小无效的问题,提出了利用马氏距离平方根计算似然比的方法。此外考虑弹道导弹实时跟踪的需求,推导并引入了新型积分点采样准则,以较少的Sigma点去近似高斯函数积分。仿真结果验证了改进算法的性能,可为反导拦截提供更为准确的情报信息。     

弹道导弹及其诱饵的运动特性研究

为了研究弹道导弹及其诱饵的运动规律,分3步设计了弹道导弹主动段飞行程序。根据弹道导弹在不同运动阶段的受力情况,充分考虑大气阻力、摄动力等因素,在地心惯性坐标系下构建了包含弹道导弹主动段、自由飞行段、再入段的全弹道运动模型,并对弹道导弹的诱饵释放过程进行建模,建立了弹道导弹弹头及诱饵的运动方程组。利用该模型对携带4枚诱饵、两级火箭助推的弹道导弹进行了仿真,并分析了飞行过程中弹道导弹弹头和诱饵飞行高度、速度、倾角、加速度等随时间的变化规律。仿真结果表明,该模型能够全面准确地反映弹道导弹在几个不同运动阶段的运动特征。     

基于动态贝叶斯网络的弹道导弹态势评估模型研究

针对弹道导弹态势评估的特点,分析了弹道导弹的作战过程和弹道导弹主动段作战特点。在此基础上,给出了动态贝叶斯网络用于弹道导弹态势评估的建模过程,建立了基于动态贝叶斯网络的弹道导弹态势评估模型,并依据观测到的数据对模型进行了仿真,结果表明,将动态贝叶斯网络应用于弹道导弹的态势评估模型是可行的,该模型能够对飞行中的弹道导弹态势快速准确作出评估。     

强干扰下LFM信号的检测与参数估计

强干扰下ＬＦＭ信号的检测与参数估计在雷达信号处理领域具有重要的应用。本文首先分析了强干扰下ＬＦＭ信号的特点,对ＬＦＭ信号的检测与参数估计方法进行了总结和比较;随后研究了ＷＨＴ法的检测性能,绘制了ＷＨＴ检测器的接收机性能曲线（ＲＯＣ）。最后,提出一种基于ＷＨＴ的抑制强干扰和进行ＬＦＭ信号检测与参数估计的方法,并给出了实验结果。     

一种新的雷达辐射源分选算法

未知信号分选是当今信息战中一项重要技术.基于相像系数的分选可以根据信号重频的调制方式不同将信号进行分类,而PRI(pulse repeat interval)变换法作为一种经典的依据到达时间进行分选的算法具有其独特的优势,但这2种方法都有各自的缺陷.采用将相像系数和PRI变换相结合的算法,首先计算雷达脉冲信号的频谱与矩形信号和三角信号的相像系数,随后依据相像系数采用模糊C均值法对信号进行聚类,最后依据PRI对聚类后的信号进行分选.模拟仿真验证了方法的有效性.     

单星观测下弹道导弹状态估计与预测误差分析

如何利用预警卫星提供的弹道导弹主动段状态信息,以及被动段的预测信息引导预警雷达及时捕获弹道导弹目标,是反导预警信息系统的一项重要功能。为此,需要准确获取目标的状态估计与预测误差。针对单星观测下基于标准模板的弹道导弹主动段状态估计算法,获得了关机点状态参数以及估计误差,为改善状态估计提供了依据。在此基础上建立了预测误差估计模型,为优化设定预警雷达搜索区域奠定了基础。     

基于LAP的MHT算法在多目标跟踪中的应用

围绕弹道导弹多目标跟踪中的数据关联问题,分析了MHT算法的关联假设构建及概率计算的基本过程;而后为降低关联假设概率计算的复杂度,提出了基于线性分配方法(LAP)的MHT关联假设构建方法;仿真表明基于LAP的MHT算法对邻近发射和轨迹交叉的多弹道导弹目标具有较好的跟踪能力,进一步通过设置距离门限,该算法对变加速度的弹道导弹目标亦具有良好的跟踪能力。     

弹道导弹攻防对抗的机制分析

本文将美、苏弹道导弹防御的发展分为三个阶段,综述了弹道防御政策的演变过程。通过对弹道导弹威胁和扩散的分析,阐述了弹道导弹防御与反弹道导弹条约二才之间冲突而又相容的复杂关系,研究了弹道导弹攻防对抗的机制。在弹道导弹攻防体系的三大支柱三拦截模式的利弊分析基础上着重介绍了美、俄两国弹道导弹防御的发展计划和态势。为了对战区导弹的多国共同防可能的国际合作动机、方式和计划有深入理解,本文对战区防御的武器系统技