临空高超声速飞行器地基拦截引导需求分析

NSHV具有速度快、隐身性好、突防能力强等特点,对传统防空反导体系提出了巨大挑战,对国家安全构成了重大威胁。针对此类目标拦截引导难度大的特点,分析了地基雷达在地球曲率影响下引导能力的局限性;具体讨论了武器系统对NSHV的拦截引导需求,分析了地基雷达引导能力与需求的矛盾关系;基于上述分析,给出了天基、临空基、空基和地基探测平台协同引导的解决方案,并结合实例对协同引导的过程和能力进行了分析。此研究对于未来应对NSHV的威胁具有一定的理论指导意义。     

无动力滑翔高超声速飞行器轨迹预测方法

针对无动力滑翔高超声速飞行器轨迹预测问题及其应用需求,提出了基于动力学模型简化的轨迹预测方法。阐述了无动力滑翔高超声速飞行器预警探测面临的难点及轨迹预测在预警探测中的作用,说明了轨迹预测的必要性。分析了无动力滑翔高超声速飞行器的受力情况,通过合理的化简,得到简化的动力学模型,获得了运动轨迹的解析形式。设计了轨迹预测算法流程和轨迹预测精度的评价指标,通过仿真实验验证轨迹预测算法的有效性,并分析了引起轨迹预测误差的主要原因。     

面向反导预警作战的雷达交接班时机选择方法

针对反导预警作战过程中远程预警相控阵雷达(early-warning radar,EWR)和多功能地基相控阵雷达(ground-based radar,GBR)探测跟踪弹道导弹的交接班问题,提出了一种可行的雷达交接班时机选择方法.该方法通过卡尔曼滤波对弹道目标进行滤波定轨,基于目标瞬时运动状态估算目标剩余飞行距离,并依据GBR对目标的探测定位精度(geometrical dilution of precision,GDOP)进行接班时机优选,以支持反导预警作战雷达交接班决策.最后,通过一个实例验证了该方法的可行性和有效性.     

隐身飞机突防建模及低可探测性轨迹规划

针对隐身飞机突防飞行规划,分析了隐身飞机对警戒雷达网突防过程问题特性,建立了雷达探测模型与组网警戒雷达信息融合模型;综合考虑隐身飞机的隐身能力、预警时间和燃料消耗将隐身飞机低可探测性轨迹规划问题形式化为一个复杂多目标非线性连续时间最优控制问题;并提出基于伪谱法的低可探测性轨迹规划方法。仿真实验实现了在组网警戒雷达下隐身飞机的低可探测性突防轨迹规划,证明了方法的可用性和有效性。     

基于时段优化拼接的多传感器协同探测任务规划

针对存在信息保障时间等约束的多传感器协同探测问题,提出一种基于时段优化拼接的多传感器协同探测任务规划方法。将作战过程中多个时间段上的传感器-目标分配问题,转化为“传感器-目标”空间上的传感器工作时段优选与拼接问题,在满足传感器资源限制、对目标探测连续性、传感器接力探测交接班过渡时间等约束下,生成多传感器协同探测计划,使对各目标的探测时段满足信息保障时间要求。在假设的条件下,验证提出的方法,结果表明该方法生成的多传感器协同探测计划满足各项约束,且有助于快速规划多传感器的协同探测任务,方法有效。     

纬度差异对多舰协同被动定位目标精度的影响分析

针对多舰艇协同被动探测超视距目标的问题进行研究,分析纬度差异对多舰协同被动定位目标精度的影响,并通过仿真手段计算不同纬度下多舰协同被动定位目标的精度变化情况.结果显示,该方法在中低纬度对目标的位置解算精度较高,可为被动超视距条件下多舰协同进行目标位置解算提供参考.     

控制律预测的再入滑翔飞行器轨迹预测算法

针对临近空间再入滑翔飞行器巡航段轨迹预测问题,提出了控制律预测的轨迹预测算法。通过分析和推导轨迹预测中的未知量及研究归纳巡航段的飞行方式和控制律,阐明轨迹预测的可行性;研究了平衡滑翔和跳跃滑翔2类轨迹的判别方法,并在此基础上设计了控制律预测的轨迹预测算法。最后仿真验证了算法的有效性,并研究了跟踪时长和起始点对轨迹预测精度的影响。结果表明该算法针对多种类型的轨迹都具有较高的预测精度;跟踪时长对预测精度影响较大,而跟踪起始点影响较小。     

高超声速滑翔飞行器轨迹预测分析

针对轨迹预测在目标交接班和基于预测命中点拦截制导中的应用需求,分析了高超声速滑翔飞行器滑翔段轨迹预测的可行性。结合典型高超声速滑翔飞行器的运动轨迹,分析了其运动轨迹特性、机动模式、转弯半径、最大射程以及可达区域,提出了基于不变力预测法的轨迹预测思路。认为高超声速滑翔飞行器在滑翔段,运动轨迹几何特征明显、转弯半径大、保持大升阻比,便于实施中长期轨迹预测,但难以实现全程预测。     

点状区域的多预警机协同探测航线规划北大核心

点状区域的探测是预警机面临的主要探测任务之一。针对点状区域的多预警机协同探测航线规划问题,首先根据点状区域的特点分析该类探测任务的多预警机协同探测的航线模式,为了获得更大的预警距离以及发挥预警机装备最大效费比,确定点状区域的多预警机协同探测航线模式,并对航线半径的选择进行了讨论;然后,根据点状区域半径大小,分平时和战时2种情况分别对点状区域的多预警机协同探测航线进行规划,并对其探测性能进行了分析;最后,通过仿真实验验证了该方法的有效性。     

舰载无人机与舰载预警直升机协同对海搜索?

针对舰载预警直升机对海搜索存在的问题，以提高舰载预警直升机对海搜索的隐蔽性与安全性为目标，结合舰载无人机被动探测区的特点，提出了舰载预警直升机机载雷达断续主动搜索与舰载无人机“Z”字形航线被动搜索相结合的协同对海搜索方式与策略，并给出了舰载预警直升机断续搜索周期计算模型及舰载无人机“Z”字形航线要素计算模型，通过仿真计算，验证了该协同方式的有效性，为舰载无人机与舰载预警直升机协同对海搜索提供了方法和依据。     

点状区域的多预警机协同探测航线规划

点状区域的探测是预警机面临的主要探测任务之一。针对点状区域的多预警机协同探测航线规划问题,首先根据点状区域的特点分析该类探测任务的多预警机协同探测的航线模式,为了获得更大的预警距离以及发挥预警机装备最大效费比,确定点状区域的多预警机协同探测航线模式,并对航线半径的选择进行了讨论;然后,根据点状区域半径大小,分平时和战时2种情况分别对点状区域的多预警机协同探测航线进行规划,并对其探测性能进行了分析;最后,通过仿真实验验证了该方法的有效性。     

多平台对AAM协同制导交接班模型

通过对协同制导交接班的类型进行分析,建立了防空武器系统对AAM(Anti-aircraft Missile)协同制导交接班的坐标转换模型、误差模型及雷达截获概率模型。通过模拟产生随机误差,利用Monte-Carlo方法进行计算,得出不同误差源对协同制导交接班概率影响的定量关系。实验结果证明了所建模型的有效性,误差分析结论可作为协同制导交接班精度控制的依据。     

预警机雷达在协同空战中的多目标探测

预警机指挥下的多机协同攻防系统,利用预警机的高空机载雷达和强大的通讯导航系统有效地提高了多机攻防系统的防空预警能力和综合指挥作战能力。对该系统进行了理论框架分析,给出了其整个工作过程的各个功能模块的模型,并针对预警机的雷达探测能力进行了对多组目标实时探测跟踪的仿真计算。     

基于多元约束的机载预警雷达跑道形航线规划

机载预警雷达能够在复杂战场环境中探测空中目标,是现代战争中重要的预警装备。针对机载预警雷达跑道形任务航线规划问题,构建了基于多元约束的机载预警雷达任务航线规划模型。该方法研究了地海杂波环境下直线飞行与转弯时目标掌握稳定性需求、预警区域稳定探测宽度需求,以及预警覆盖范围与强效区约束等影响因素对任务航线规划制约关系,并通过计算机仿真分析各种约束条件对任务航线取值的影响,为科学合理设计任务航线参数提供了参考。     

有源雷达与无源雷达协同抗干扰部署优化模型研究

有源雷达与无源雷达组网探测可大大提高防空预警体系的信息对抗能力,优化部署是充分挖掘其预警潜能的重要手段.在分析协同抗干扰部署机理的基础上,建立了有源无源雷达协同定位精度模型、多站系统探测空间模型和基于圆径图的协同预警系统覆盖面积计算模型;分别针对全向任务区域和有向任务区域,建立了有源无源雷达协同抗干扰部署优化模型;最后给出仿真实例.仿真结果验证了算法及模型的有效性.     

舰载预警直升机机载雷达有效探测距离模型＊

针对机载雷达最大作用距离这一参数难以满足舰载预警直升机部署决策需求的问题,建立了舰载预警直升机与目标接近到某一相对距离时,机载预警雷达发现目标的概率分布模型,并给出了对特定目标满足给定发现概率和建航概率的有效探测距离计算模型,为针对不同目标预警时,舰载预警直升机的阵位配置研究提供了可靠依据。     

直升机对鱼雷预警的可行性及战术模型

防御鱼雷是水面舰艇的重要作战任务之一,仅靠舰载声纳难以满足对鱼雷预警的需要.首先分析了直升机对鱼雷预警的可行性,研究了多种探测器材的协同预警模型,并对直升机吊放声纳和声纳浮标的预警模型进行了探讨.可对提高水面舰艇防御鱼雷的能力提供参考.     

探测平台目指精度对反舰导弹捕捉效能影响分析*

随着反舰导弹射程的不断增加,反舰导弹远程攻击需要使用远程探测平台提供目标指示。针对反舰导弹与远程探测平台的协同使用问题,提出反舰导弹采用"现在点"射击方式时,探测平台的目指精度与反舰导弹捕捉效能的相关分析模型。通过对模型的仿真计算,得出在不同使用条件下,影响导弹捕捉效能的目指精度。研究表明,导弹射击所需要的目指精度是一个随多个因素变化的量,应根据导弹射击的具体情况,确定相应的目指精度。     

面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配算法

针对多目标搜索及跟踪场景,研究了面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配算法。首先,基于信号检测理论和克拉美-罗下界,分别推导了雷达搜索性能与跟踪性能评估指标;在此基础上,建立了面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配模型,即以最大化雷达工作性能指标为优化目标,以满足给定系统资源限制为约束条件,对雷达搜索及跟踪任务中节点选择、辐射功率和任务时间等参数进行联合优化设计;最后,针对上述优化问题,采用基于内点法和粒子群算法的三步分解算法进行求解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够在满足给定系统资源限制的条件下,有效提高雷达系统搜索性能和跟踪精度。     

多目标传感器协同探测的资源优化问题

针对反导作战传感器任务规划问题,提出了一种对多目标任务分解的传感器协同探测任务规划方法。首先将整个预警任务分解为元任务,并以分解的元任务为核心,建立基于元任务的任务规划模型,在此基础上,以探测收益为代价函数,分析任务规划模型及算法流程。仿真结果表明,该方法不仅保持了较高的元任务加权探测收益值,而且能够给出较为合理的任务规划方案。