无人机的协同侦察航路规划

无人机将成为侦察卫星、有人驾驶侦察机的重要补充与增强手段 ,成为未来战场上广泛应用的一种侦察工具。为了提高无人机 (U AV)的侦察效率 ,在执行侦察任务前必需规划设计出高效的无人机侦察飞行航路。针对这一问题 ,提出了一种侦察效率指标评估的计算方法 ,解决了航路规划中的侦察效率量化问题。考虑在大范围任务区域内进行侦察航路优化存在计算的复杂性和收敛等问题 ,采用遗传算法对侦察航路进行了优化处理。通过该方法得到的侦察航路可以有效地提高无人机的侦察效率。     

多约束条件下无人机航路规划动态评价方法

针对多约束条件的无人机航路规划评价方法缺乏合理性和动态特性的问题,提出了基于无人机六自由度模型的飞行仿真动态评价方法。分析了无人机航路规划的约束条件和影响航路评价的因素,基于某型无人机六自由度飞行动力学模型和飞行控制系统模型建立了无人机飞行仿真系统模型,将航路规划与评价进行有机结合进而进行航路评价方法软件的设计,通过对无人机沿规划航路的仿真飞行参数进行动态特性分析,以更接近真实情况的仿真手段对多约束条件下的航路规划效果进行评价。结果表明,该方法形象直观的实现了对无人机规划航路的动态综合评价,满足工程需求。     

基于蒙特卡罗法的航路区与终端区冲突检测

针对航路区飞行与终端区飞行的防相撞安全问题,提出一种基于蒙特卡罗法的飞行冲突检测方法。该方法选取椭球形作为飞机的保护区模型,并通过随机微分方程预测飞机的位置,进而采用蒙特卡罗法计算航路区飞行与终端区飞行发生冲突的概率。实验表明,所提出方法能够得到较为准确的总体飞行冲突概率,从而验证了其用于冲突探测研究的可行性。     

高效率机动部署航空武器靶场关键技术和应用

为用户设计了一个航空武器试验靶场,具备空空、空地和地空导弹试验能力,可机动部署,具有易于运行和运维代价低的特点。靶场由载机遥测系统、测量雷达、光电跟踪系统、微波和光纤通信系统、靶机遥测站、指挥控制等6个子系统构成;指挥控制子系统之外的5个子系统均使用国产成熟产品。在总体方案和指挥控制子系统设计中,对互联集成方案、机动部署、试验航线设计和发布、自动化领航、自动化指挥决策等5项关键技术进行了着重优化。在实际应用中,全靶场运行仅需20多成员(不含飞行和机场机务人员),3天内完成新试验场部署和联调,对作战部队飞行员进行5架次航线训练后即进行实弹试验,2天内完成多发中程拦截和近距格斗空空导弹试验。     

无人机避障航路规划方法研究综述

随着无人机作业空域从中高空不断向低空甚至超低空拓展,复杂的低空障碍环境对无人机造成了严重的威胁。研究无人机避障航路规划理论与方法,对于保障无人机的飞行安全和提升其任务效率具有重要作用。对无人机避障航路规划方法的研究现状进行了梳理,首先,根据航路规划问题所建立的优化模型,将规划方法划分为基于数学规划的方法、基于路标图的方法、基于空间分解的方法、基于势场的方法、基于随机规划的方法和基于机器学习的方法六个大类。然后,分别介绍了各类型方法的基本原理、代表性研究以及优缺点。最后,对避障航路规划方法未来可能的研究方向进行了展望。综述表明,复杂环境下无人机三维航路规划方法的研究仍有提升空间;未来应考虑将传统规划方法与新一代人工智能技术相结合;航路规划方法研究应充分考虑机载传感器的实际性能和工作特性;规划航路的可跟踪性问题也亟待解决。     

无人机路径规划算法与仿真

根据敌方防御雷达、防空火力等威胁以及禁飞区的分布情况,构造基于战场威胁中心的Voronoi图,得到可以规避各种威胁的航迹线段,结合战场威胁信息,计算航迹段的代价,形成有向图,计算出无人机初始最优航路,利用无人机初始状态和性能约束进行航路的进一步修正,满足了无人机的飞行特点.并运用MATLAB编制图形化界面,实现仿真结果的图形显示.     

航路点导航参数计算

根据当前船位和预置的航路点位置计算航路点导航参数是舰船导航的基本问题,为此推导了一组大圆航法和等角航法下航路点导航参数的解析计算公式,非常适合于在组合导航系统中使用。     

前瞻智能化飞行任务辅助决策手段——航行任务规划系统建设

为解决复杂环境或紧急任务下飞行员飞行准备时效性不高、大信息量下准备内容不全和最大限度杜绝时间紧、任务重导致的准备质量不高带来潜在的风险隐患,提出以“快速汇集、决策支撑、安全保密”为特点的智能化、数字化航行任务规划系统,任务规划系统是以训练管理信息系统为平台、各专业现有软件系统为依托,按照信息化“前店后厂”模式,基于统一的时空框架,融合集成短报文收发、地图管理、航行计算、导航时频等各类专业飞行要素信息和系统功能,为各级领导和飞行人员了解战场环境、获取重要任务信息、掌握任务态势提供信息窗口,初步形成受领任务后快速网络化处理能力。     

基于DIS的防空兵仿真训练空情发布系统

主要从防空兵仿真训练空情发布系统的内容入手,提出了空情系统仿真训练的基本需求,给出了空情系统仿真训练的基本流程和框架结构.用面向对象的方法设计本系统的航路编辑模块及空情数据库模块,利用DIS技术,对作战飞机、武装直升机、巡航导弹等多种虚拟目标进行仿真建模,并利用Matigen对空袭兵器进行建模,利用Vega实现对空袭兵器模型的飞行控制.     

STK飞行任务仿真及其在空地链路分析中的应用

飞行仿真是飞行航路设计,飞行任务规划以及飞行训练等项目中非常重要的一项任务。介绍了在STK(Satellite Tool Kit)的三维显示环境下,利用STK提供的专业化模块STK/AMM(Aircraft Mission Modeler)进行航空器飞行任务仿真的方法,详细阐述了利用该模块进行飞行任务规划和飞行路径设计的过程。同时结合STK的数据分析功能完成航空器在飞行过程中与地面台站的通信链路的可用性分析。给出的仿真方法较以往的仿真方法简单,设计过程更加灵活,可以快速地实现飞行任务仿真设计和空地通信链路的可用性分析。     

反舰导弹“双一”攻击最大攻击角计算方法

针对反舰导弹"双一"攻击作战中航路攻击角的制订缺乏定量依据、飞行航路中转弯角影响考虑不足等问题,研究最大攻击角计算方法。从反舰导弹飞行航路的航路点数量、转弯角、航路点间距、航程等方面对约束条件进行建模;提出了以攻击角最大、航程最短为目标函数的双目标规划方法;分析了航路点间距、航路点转弯角之间的关系。最后仿真计算了航路点数量确定与变化两种情况下的最大攻击角。结果表明:随着航路点数量的增加,反舰导弹最大攻击角迅速增大,但对反舰导弹的航程提出了更高要求;若过度追求大攻击角,将难以发挥反舰导弹的射程优势。     

威胁联网下低空突防航路规划研究

分析了威胁联网下信息交流和资源共享对飞行航路规划的影响;针对威胁联网,制定相关的威胁体相互支援表,采用遗传算法进行低空突防航路规划.通过仿真计算证明,此方法规划出的飞行航路能有效提高威胁联网下的战斗机低空突防安全性,为航路规划提供了一种新思路.     

空靶固定航路跟踪算法设计与实现

针对控制空中靶标沿给定顺序衔接直线段轨迹供靶飞行问题,提出一种跟踪预置顺序航路点的导航控制算法。该算法利用最大侧向可用过载确定空靶最小转弯半径,推算空靶前向探测距离,提取空靶速度偏差角和航线偏差角并输出至PID飞控系统,使空靶沿预定轨迹飞行的同时高度及倾斜保持稳定。某型飞控系统数字仿真结果表明本算法能很好地控制空靶跟踪单调顺时针或单调逆时针衔接的预置航迹。     

飞行器突发威胁下的智能自主航路规划技术

为了解决突发威胁情况下无人作战飞行器的智能自主航路规划问题,应用变结构自适应参数离散动态贝叶斯网络进行突发威胁时飞行器的突防方向进行选择,给出了模型的建立方法和参数的自适应产生方法,并将类爬山快速搜索算法应用于飞行器改变飞行路径的情况下的实时航路规划,并进行了仿真。仿真结果表明,该方法能够满足飞行器突发威胁下的实时规避威胁和实时航路重规划的要求。     

飞行器突防航路规划与目标选择研究

复杂环境下的中低空飞行器航路规划和目标选择问题近年来受到了越来越多的关注.根据地面威胁分布情况,将飞行空域进行网格化处理,划设常规空域与威胁空域,并基于空间搜索算法规划中低空飞行器的飞行航路.为分析地面威胁目标在飞行器突防过程中的重要程度,通过节点移除法求解不同目标破击后带来的飞行代价变化.将飞行器突防过程中的航路规划与目标选择有机结合,为任务驱动的关键目标选择排序研究提供了有价值的参考.     

飞机运动特征对动态RCS序列的影响分析

针对超音速隐身飞机难以探测的问题,仿真分析了F-22飞机在不同运动特征下的动态RCS,并对其频率响应和极化响应特性做进一步的研究。首先设定飞行航迹,并考虑实际中随机抖动的影响,获取时变的雷达视线姿态角;其次应用物理光学并结合等效电磁流的方法,计算分析了飞机以不同的速度沿不同航迹飞行时的动态RCS。对于使飞机动态RCS变化最明显的运动特征,仿真计算了其在不同频段、不同极化下的动态RCS。仿真结果表明:在不同航迹下,飞机速度对其动态RCS的影响程度不同,且当飞机沿小航路捷径低速或者高速飞行时,其RCS值减小最为明显,利用极化响应和频率响应特性可以有效地削弱这一影响。研究成果对于超音速隐身飞机目标的预警探测具有重要意义。     

某自行高炮跟踪模拟训练系统的设计与实现

采用模拟训练装置进行武器装备操作技能的训练已成为当今装备操作训练的重要发展趋势.介绍了某自行高炮跟踪模拟训练系统的设计要求,硬件组成和各软件模块的设计与实现.经部队实际测试表明,该系统能够解决目标航路的实时生成、控制、测量和显示等关键问题,实现对目标的搜索与跟踪训练.     

基于遗传算法反舰导弹航路规划研究

航路规划作为提高反舰导弹作战能力的重要措施,目前正逐渐被反舰导弹所应用。结合反舰导弹自控飞行特点,系统分析航路规划过程中各个航路点的约束条件,并运用遗传算法进行数学建模和计算机编程,顺利实施了导弹航路的最优求解和航路的自动标绘,为指挥员实施导弹攻击提供辅助决策。     

便携式地空导弹野外训练系统技术研究

针对便携式地空导弹野外模拟训练器材普遍存在的问题,介绍了自行研制的新型便携式地空导弹野外训练。该系统充分利用对空指挥镜和精确运动定位器的测角特性,采用插值算法预测了目标航路,成功地解决了野外训练时缺少目标航路的问题,较好地纠正了野外训练时人为设定目标参数的弊病,满足了部队对野外训练系统的实际需求,对从事便携式地空导弹野外模拟训练器材的设计和论证工作也有一定参考意义。     

基于遗传算法的航路规划模型研究

航路规划模型问题是飞行器航路规划研究的一个重点问题。目标函数模型设计的合理与否,对航路规划的效率及准确度将产生十分重要的影响。在建立连续的威胁概率函数模型、构建航路规划目标函数模型时,将遗传算法应用到航路规划中,通过仿真计算验证模型有效性。