基于改进DE算法的定时拦截能耗优化方法

在满足对目标卫星在指定时间拦截的要求下,以拦截器变轨能量消耗最省为优化指标,构建了定时拦截变轨能耗计算模型,提出了运用改进差分进化算法优化拦截器变轨能耗的方法。仿真结果表明:改进差分进化算法能够在更短的时间搜索到更优的变轨时间及其对应的变轨能耗,并且算法具有较好的稳定性和收敛性。     

空间多拦截器卫星拦截策略研究

在满足拦截时间和能量的要求下,以拦截器有效拦截目标卫星的概率要求为指标,提出了空间多拦截器卫星拦截规划方法,制定了卫星拦截方案,确立了卫星拦截策略。拦截方案结果表明:该拦截规划方法有效,能优化出以较少拦截器变轨拦截实现特定拦截概率要求的方案,且能确定拦截器具体变轨时间和拦截时间。     

空间飞行器非共面机动策略研究

非共面机动问题是航天领域的经典问题,寻找轨道面变换的最优机动策略是研究的重点.对低轨道冲量变轨、高轨道冲量变轨和低轨/高轨冲量变轨的轨道面变换策略进行研究,建立了具体的轨道变换模型,运用遗传算法寻找到了最省燃料的轨道面变换策略.通过仿真,该机动策略相对其他2种能明显降低燃料消耗,实现轨道面的变换.     

弹道导弹被动段最优脉冲变轨方法

弹道导弹大气层外飞行时间长且弹道固定,易被敌方预测和拦截。针对以上问题,本文提出一种最优脉冲式变轨方法,该方法设计的弹道由2条不同的椭圆弧段组成,成功命中目标的同时,增加了敌方的拦截难度。以机动变轨所需能量和变轨后飞行剩余时间的加权最优为性能指标,设计了利用遗传算法在初始弹道上寻求最优变轨点的方法。最后,将遗传算法搜索最优点结果与遍历搜索结果进行对比,其最大误差为 ,从而验证了遗传算法在应用于导弹变轨问题,用以寻求最优变轨点是准确有效的。     

基于进化算法的在轨对地定点着陆优化变轨分离技术

针对在轨对地定点再入方面的问题,重点讨论了远地点单脉冲变轨模式和一般单脉冲变轨模式,在此基础上提出了一种基于进化算法在轨对地定点着陆的优化变轨分离技术,这样既保证了着陆精度,又保证了所耗能量最小。通过仿真计算,验证了该方法的正确性。     

基于最短拦截时间的异面拦截机动轨道设计与优化

本文构建了单脉冲机动在燃耗约束下的最短时间拦截轨道设计模型与求解方法,将用数学泛函求边值问题转换为高次代数方程的求解计算,并用牛顿迭代法进行快速寻根,仿真结果表明模型及算法准确、有效,满足精度要求。     

美国动能武器变轨与姿控系统的发展现状

变轨与姿控系统是反导弹与反卫星动能拦截弹的关键技术之一。自８０年代初以来,美国国防部弹道导弹防御局已先后研制并试验了多种变轨与姿控系统,以满足多种大气层外动能拦截弹的不同要求。其中,最有代表性的是三种液体推进剂变轨与姿控系统及一种固体推进剂变轨与姿控系统。文章概要介绍这四种变轨与姿控系统的技术水平与发展现状。     

弹道导弹中段拦截产生的空间碎片影响分析

针对弹道导弹中段拦截产生的空间碎片可能对在轨航天器的影响进行了分析,弹道导弹中段拦截产生的空间碎片的质量、速度和运行时间都很有限,本质上为亚轨道残骸,不会对在轨航天器造成重大影响,对在轨航天器的威胁主要来自流星和以往空间任务产生的轨道残骸.     

利用预报误差分布拟合实现卫星历史轨道机动检测的方法

轨道机动会引起在轨卫星的轨道异常,是空间态势感知的重点关注对象之一。为此,提出一种从卫星的两行轨道要素编目数据中检测历史机动的方法。通过分析预报误差检测轨道参数的异常编目值,进而获得相应的历史机动信息。对卫星的两行轨道要素编目数据两两预报求差得到预报误差的样本数据后,利用期望最大化算法可以拟合得到以高斯混合模型表达的预报误差的概率分布模型;以此为基础,可以确定利用预报误差检测轨道参数异常编目值的门限;利用轨道机动与异常编目值之间的对应关系,最终实现机动检测。对典型活动卫星的机动检测结果表明,所提方法能够在准确检出历史机动事件的同时保持较低的误检率。     

基于预报误差分布拟合的卫星历史机动检测方法

轨道机动会引起在轨卫星的轨道异常，是空间态势感知的重点关注对象之一。为此，提出一种从卫星的两行轨道要素编目数据中检测历史机动的方法。通过分析预报误差检测轨道参数的异常编目值，进而获得相应的历史机动信息。对卫星的两行轨道要素编目数据两两预报求差得到预报误差的样本数据后，利用期望最大化算法可以拟合得到以高斯混合模型表达的预报误差的概率分布模型；以此为基础，可以确定利用预报误差检测轨道参数异常编目值的门限；利用轨道机动与异常编目值之间的对应关系，最终实现机动检测。对典型活动卫星的机动检测结果表明，所提方法能够在准确检出历史机动事件的同时保持较低的误检率。     

Sensor radiation interception risk control in target tracking

This paper is mainly on the problem of radiation interception risk control in sensor network for target tracking. Firstly, the sensor radiation interception risk is defined as the product of the interception probability and the cost caused by the interception. Secondly, the radiation interception probability model and cost model are established, based on which the calculation method of interception risk can be obtained. Thirdly, a sensor scheduling model of radiation risk control is established, taking the minimum interception risk as the objective function. Then the Hungarian algorithm is proposed to obtain sensor scheduling scheme. Finally, simulation experiments are mad to prove the effectiveness of the methods proposed in this paper, which shows that compared with the sensor radiation interception probability control method, the interception risk control method can keep the sensor scheduling scheme in low risk as well as protect sensors of importance in the sensor network.     

Combined proportional navigation law for interception of high-speed targets

A new proportional navigation (PN) guidance law, called combined proportional navigation (CPN), is proposed. The guidance law is designed to intercept high-speed targets, which is a common case for ballistic targets. The range of target-to-interceptor speed ratio during target interception is derived when guidance laws are applied in high-speed targets interception, and the effectiveness of negative navigation ratio in the PN-based guidance law is proven analytically in some lemmas. Based on the lemmas, the lateral acceleration command of CPN is defined, and the solution to the appearance of singularity in time-varying navigation ratio is given. The simulation results show that CPN can determine head-on engagement (as PN) or tail-chase engagement (as RPN) through initial path angle compared with PN and retro proportional navigation (RPN), and can adjust the value of navigation ratio for head-on engagement or tail-chase engagement. Therefore, the capture region of CPN is larger than that of other guidance laws using PN-based methods.     

Interception probability simulation and analysis of salvo of two electromagnetic coil launched anti-torpedo torpedoes

Electromagnetic coil launch is an important branch of electromagnetic launch (EML) technology, which is suitable for launching anti-torpedo torpedo (ATT). This paper focuses on the EML parameters and the interception probability of the EML two ATTs salvo. Based on the launching model of a multi-stage coil launcher, the trajectory model of the ATT and the attacking torpedo, a calculation method for the EML two ATTs salvo parameters is proposed, with the conditions of capture and interception given reasonably. An adaptive particle swarm optimization (APSO) algorithm is proposed to calculate the optimal launching parameters, by designing the adaptive inertia weight and time-varying study factors. According to the analysis of the simulation with Monte Carlo method, EML will improve the interception probability effectively, and the interception probability is affected by the launching range. The results demonstrate good performance of the proposed APSO in calculating EML parameters for the two ATTs salvo in certain combat situation. Implications of these results are particular regarding the command and decision in the anti-torpedo combat.     

基于动态流能量高效的无线传感网路由算法

针对无线传感网中结点能量受限,提出了一种基于动态流能量高效的路由算法DFEERA(Dynamic Flow-based Energy-Efficient Routing Algorithm)。该算法通过在无线传感网内设置多个基站收集区域内传感器结点的数据流拓扑结构建立数据传输能量消耗模型,将该模型转换为最大流问题求解最优传输路径,作为某时期内结点数据传输路径。随着结点能量的消耗,动态调整该能量消耗模型重新规划路径,作为新的传输路径,从而平衡结点间的能量消耗,提高网络结点的存活率。仿真结果表明,与其他典型的路由算法相比,DFEERA能够更好地平衡结点的能耗,获得更高的能量消耗率和更长的网络生存期。     

用EA求解非固定时间轨道转移和拦截问题

随着航天任务需求的多样化 ,对航天器拦截和轨道转移问题不但提出了最省燃料的要求 ,而且提出了最小时间的要求。文中用EA算法解决了这一组合优化问题 ,仿真结果证明了算法的有效性     

基于排队论的防空导弹群作战效能研究

结合防空导弹群防空战斗的特点,利用可列状态生灭过程的排队论方法,研究了防空导弹群作战效能,建立了数学模型,分析了导弹群防空武器系统对目标平均击毁概率的计算方法,并通过引入拦截适宜性因子对理想条件下的排队模型进行了修正,为类似问题的研究提供了一种参考。     

火力单元级指控站拦截战术弹道式导弹(TBM)算法研究

探讨了火力单元级指控站一些基本算法的总体构思 ,并对拦截TBM的条件作了分析。     

海洋能驱动航行器的能源最优航迹规划研究

无人水面航行器在航行过程中受到尺寸限制,只能携带有限的能源,而海洋中蕴含大量的能源,如果无人水面航行器在航行过程中能利用广泛分布的海洋能源,那么其续航能力将会显著提升.研究一种海洋能驱动航行器的能源最优航迹规划方法,使海洋能驱动航行器在航行过程中尽可能少地消耗能源,并尽可能多地利用海洋能.首先,选取我国南海部分海域作为...     

反导动能拦截武器的现状与发展研究

介绍了动能拦截弹在弹道导弹防御中的应用,分助推段拦截、中段拦截、末段拦截对美国发展的动能拦截武器进行了详细说明。介绍了动能拦截弹的组成,给出了动能拦截器的关键技术,对动能拦截器技术的发展进行了阐述。     

舰船推进轴系校中计算研究

本文采用传递矩阵法建立了轴系校中计算的数学模型,并推导出求解轴系力学参数的线性方程组。这种方法计算简单,具有修改参教方便、易于编程、计算速度快的优点。经实例计算比较,证实了该方法的正确性,可广泛用于舰船轴系的设计和审核工作中。