弹道导弹多弹协同作战规划技术

基于多枚弹道导弹的空中动态组网技术,提出了几种多弹协同规划的作战应用方法。研究了制导律优化、发射时间规划、弹道协同规划、体系协同打击等作战规划技术在协同弹道修正、协同制导、协同突防、体系目标打击等作战方面的典型应用方法,构建了多弹协同技术在弹道导弹作战各环节的协同作战体系,为弹道导弹的协同作战规划技术的应用研究提供了思路。     

基于分簇理论的信息流优化算法研究

将导弹防御指控网络看作变拓扑结构网络,引入小世界网络中"簇"的概念,以最短作战响应时间为优化指标,提出了一种基于平均连接度自适应分簇算法的信息流优化算法。仿真结果表明,该算法在保证信息优裕度的前提下,提高了信息可达度和信息交互质量,提高了指控网络遭受打击时的重构能力。     

基于制导与控制一体化的导弹编队队形控制

为了提高导弹编队协同作战队形控制能力,研究了基于制导与控制一体化思想的编队队形控制器设计问题。根据领弹-从弹的动力学以及运动学方程,推导出了领弹-从弹的相对运动模型,建立了领弹姿态信息与从弹舵偏角之间的关系,将从弹通道间的耦合项作为不确定项进行处理,并利用自适应神经网络理论设计了补偿器,对不确定项进行了处理。根据反演理论设计了编队队形控制器,能够对导弹编队队形进行有效的控制。     

基于二维合同的编队协同防空导弹资源分配研究

在现代高技术海战中,舰空导弹协同防空成为舰艇编队协同作战的重要作战样式。针对舰艇编队作战中导弹协同防空的资源分配问题,首先建立了基于多智能体系统的分布式体系结构,然后在合同网协议的基础上提出了一种基于二维合同的导弹与照射器的分配算法,最后通过仿真计算表明,该体系和算法有效地解决了编队舰空导弹协同制导防空中导弹与照射器的资源分配问题。     

一种结合弹道规律的模糊交互式多模型算法

针对交互式多模型算法中转移概率矩阵与实际运动不匹配而影响跟踪精度的问题,通过分析某型导弹的典型弹道,将弹道规律融合到模型概率转移矩阵中,然后将转移概率模糊化处理,提出了一种基于弹道规律的模糊交互式多模型算法,然后以导弹蛇形运动转至比例导引的机动过程为例进行了仿真验证,比较了典型交互式多模型算法和模糊交互式多模型算法的跟踪性能。仿真结果表明:该算法可显著提高导弹机动段的跟踪精度。     

改进粒子群算法的防空导弹目标分配方法研究

在水面舰艇对空防御过程中,针对舰艇配置多型舰空导弹,且多型舰空导弹共同使用舰艇照射器资源的目标分配问题,提出了一种基于改进粒子群算法(PSO)的目标分配算法。该算法在改进了速度与位置定义方式的粒子群算法的基础上,增加了舰艇照射器数量的约束条件、目标的威胁度权重,优化了目标分配原则,使舰艇能够充分利用防空资源,提高防空导弹武器系统的体系拦截能力。仿真结果表明,该算法可解决水面舰艇配置多型舰空导弹下的目标分配优化问题。     

基于熵权的导弹型号论证方案评价模型

针对导弹型号论证决策中的部分属性信息具有模糊性,给出了一种基于熵权的模糊信息多目标决策方案评估方法。该方法在只有模糊判断矩阵而没有专家权重的情况下,通过多指标的模糊评价矩阵的熵权计算,得到各属性信息提供的有用信息量的程度;再通过各方案与理想点的距离,得出了可信度较高的优选方案。     

远程空空导弹机弹协同无源定位技术研究

针对载机雷达被干扰或无源探测系统定位精度有限条件下空空导弹无法正常发射和制导攻击辐射源目标的问题,提出了一种战斗机机载无源雷达与机载远程反辐射导弹组网协同测时差定位策略。建立了机弹协同测时差无源定位算法及精度分析模型,对单纯采用时差定位误差较大的情况,引入了修正增益卡尔曼滤波算法提高系统预测精度。经过仿真验证,引入滤波器后系统的定位精度有了很大提高,可以对预警飞机等高价值电磁辐射目标远距离精确定位,为对辐射源进行打击和干扰提供了重要信息保障。     

多站遥测数据加权融合方法

针对靶场试验中遥测数据融合处理问题,提出了一种多站遥测数据加权融合处理方法。依据对加权融合思想的分析,构建了融合权重与测量精度之间的对应计算模型;依据地面测量站对导弹实测数据的统计分析,构建了测量设备实时测量精度模型。基于典型算例对所提算法进行验证,结果表明所提算法能够较好地解决遥测数据融合处理问题,具有一定的理论意义和较好的应用价值。     

机载反辐射导弹和常规反舰导弹协同规划算法

机载反辐射导弹在攻击移动目标时容易受雷达关机影响而丢失目标,和常规主动雷达制导的反舰导弹协同攻击可以有效对抗目标雷达关机。为了达到协同作战目的,载机起飞前已知目标信息情况下,通过计划协同算法确定协同作战方案,方案包括载机和导弹各个航路点位置和到达该位置的时间点,然后按照在机场起飞前就制定好的方案实施具体作战行动。对计划协同算法进行了实例仿真,结果表明算法切实有效。     

舰载反潜直升机协同作战效能评估

协同作战效能评估可为舰载反潜直升机装备发展和协同作战指挥提供依据和参考。通过对协同作战效能评估研究现状的分析,提出一种采用模糊综合评判进行协同作战效能评估的方法。首先,对影响协同作战效能的指标进行分类,建立多层指标体系;其次,构建基于模糊综合评判的数学模型,对不同类型指标进行规范化处理,并采用AHP法确定指标权重;最后通过对某型机的协同作战效能进行评估,验证所提方法的有效性和可行性。     

基于组合赋权法的有人/无人机协同作战能力分析

为了对有人/无人机协同作战能力(MAV/UAV Cooperative Engagement Capability,M/U-CEC)进行数学建模和量化评估,提出了一种基于组合赋权法的M/U-CEC计算方法。建立有人/无人机协同作战的参数体系,确定M/U-CEC的量化指标,分别使用层次分析法和信息熵理论得到参数主观和客观权重,最后根据融合算法得到组合权重并建立了作战能力模型。仿真结果表明相比于单纯使用层次分析法或信息熵确定权重,利用组合赋权法分析作战能力可信度更高。     

攻击主动防御飞行器的微分对策制导律

基于微分对策理论设计了躲避护卫弹的同时攻击飞行器的制导律。根据传统的性能指标推导了该场景的微分对策制导律,并且根据权重系数的取值定义了三种制导律:最优追赶制导律、逃脱-追赶制导律和复合制导律。最优追赶制导律容易被护卫弹拦截,逃脱-追赶制导律容易造成导弹和飞行器的零控脱靶量急剧增大而使得攻击失败,复合制导律很难选择合适的权重系数。针对以上不足,提出了两种改进的制导律,并对该两种制导律的适用情况进行了分析。通过非线性模型仿真,验证了这两种方法的可行性。该两种制导律目的性强,攻击导弹可以躲避护卫弹进而攻击飞行器。     

空中大机动目标跟踪算法研究

为了解决在导弹末制导阶段对空中大机动目标的准确跟踪问题,将交互式多模型(IMM)及容积卡尔曼滤波(CKF)算法应用于导弹寻的制导中。首先,在三维空间中对大机动目标进行建模分析,并建立相应的导弹制导模型及导引头测量模型;其次,结合IMM模型与CKF方法设计了目标跟踪算法;最后,通过仿真验证了该算法对空中大机动目标跟踪的准确性,结果表明该算法在实时性方面也具有一定的优势,适合用于弹载计算机。     

基于直觉乘性模糊判断矩阵的效能指标聚合方法

针对效能指标权重难以确定、效能评估环境存在不确定性等效能指标聚合问题,提出了一种基于直觉乘性模糊判断矩阵的效能指标聚合方法。首先,根据直觉乘性模糊判断矩阵提出直觉乘性模糊熵和交叉熵;然后,基于直觉乘性模糊熵和交叉熵计算专家权重,克服了传统指标聚合方法确定专家权重时存在的主观判断误差;最后,集成所有专家的直觉乘性模糊判断矩阵信息确定各效能指标的集成权重。算例分结果析表明:该方法合理有效,可操作性强。     

基于协同攻击区模型的多机最优攻击占位决策

目前的导弹攻击区描述方法仅适用于单机,当编队协同作战时,多机的导弹攻击区合成范围无法有效获取,限制了编队作战效能的提高。针对多机最优攻击占位问题,设计了基于目标转弯角的目标机动攻击区描述方法,并建立协同攻击区模型;设计协同攻击区评价指标,分析载机占位优势;通过双机协同攻击占位仿真实验,验证了通过协同攻击区模型,能制定出多机最优攻击占位决策,有效扩大导弹允许发射范围,提高作战任务成功率。     

目标打击任务中多弹型的火力配置模型及优化计算

目前对于单弹型火力配置问题的解决方法比较成熟,但在现代战争中,经常是多种弹型联合使用,因此需要对多类型的导弹火力配置进行探讨。这里针对多种不同类型的导弹毁伤多个目标的问题进行具体分析,建立了导弹突击目标火力配置的数学模型。根据模型的特殊性,灵活运用遗传算法对模型进行了最优化求解。实例的计算结果表明该算法对于模型的求解具有较好的收敛性。     

凸优化算法在多导弹协同作战目标识别中的应用

针对多导弹协同作战目标识别的特点,分析了识别要素和识别数学描述,提出了利用凸优化理论建立满足多导弹协同作战系统需求的目标识别模型.通过分解代价函数,将模型转换为凸二次规划问题,并引入惩罚因子,利用牛顿迭代法求解该模型.仿真结果表明该识别模型有较好的识别能力和较强的鲁棒性.     

新颖的冗余节点无线传感网能量感知分簇算法

针对一类具有冗余节点的无线传感网,提出了一种新颖的能量感知的动态分簇算法NEAC。它基于动态分簇路由机制,根据节点分布密集程度簇内分布一定数量的休眠节点,在数据传输阶段,这些休眠节点不感知和发送数据,当簇首节点的能量消耗达到一定阈值后需要重新轮换簇首,它们被唤醒并根据休眠节点和簇首轮换机制实现快速簇首和休眠节点选举以平衡节点间的能耗。仿真结果表明,与典型的分簇协议相比,NEAC能够更好地平衡节点的能耗,获得更长的网络生存期。     

弹间协同制导自组网数据链集成设计方法

针对未来体系化作战需求,弹间自组网数据链利用各类传感器、数据库等资源,通过实时共享作战过程中目标、态势、威胁信息、导弹状态等信息,可实现弹间相互战术和技术的配合。主要研究了弹间自组网数据链集成设计方法,定义了由传统飞行控制系统以及自组网数据链系统组成的协同制导控制系统,分析了导弹自主信息与导弹协同信息2类协同制导信息及其信息流向;研究了弹间自组网数据链系统方案设计方法,包括数据链路与方案设计、协议与算法设计以及终端设计等;此外,总结了弹间自组网数据链验证试验设计方法,包括内场测试及外场测试等,可为导弹协同制导自组网数据链系统设计提供有效指导,为弹群体系化协同攻击提供基础信息保障。