面向协同区域反恐侦察的无人机集群规划与控制

以无人机集群协同侦察多个区域内潜在的恐怖分子为背景,提出了一种基于贪婪算法的求解思路,设计了任务分配-路径规划-跟踪控制的算法流程,解决了面向协同区域反恐侦察的无人机集群规划与控制问题。首先,设计任务分配算法,为无人机分配任务区域,解决多无人机多目标的任务分配问题;然后,每一架无人机进行路径规划,生成从当前点到任务区域以及在任务区域侦察的组合路径;再使用追踪虚拟目标点的方法,使无人机沿着规划航线飞行。任务分配-路径规划-跟踪控制在线滚动执行,使无人机集群协同执行反恐侦察任务。对上述算法进行了数值仿真,并基于开源仿真平台搭建复合翼无人机协同仿真环境,进一步验证了算法流程。     

网络化多平台协同控制与决策系统总体设计框架

针对单一平台在探测能力和信息获取方面的局限性,提出构建基于空中、地面、水中平台的多平台人机协同控制与决策系统的体系结构,该系统的特点是有人参与决策,可实现有人平台和无人平台的协同。分析了地面指挥控制与决策中心及各平台应具有的功能,并对人机交互软件界面进行了总体设计。给出了一个典型的应用场景,分析了其工作原理及多平台协同跟踪与决策过程,验证了所提系统体系结构的灵活性和合理性。     

多UCAV协同任务规划的层次分解方法

针对多UCAV协同作战的控制决策问题,从任务、空域和时域三个角度阐述了多UCAV协同任务规划问题的层次特性,提出了多UCAV协同任务规划的分层迭代逻辑流程.基于该分层迭代逻辑流程,完成了多UCAV协同任务规划原型系统的开发工作,并进行了初步的综合仿真验证.仿真结果表明,所提出的分层迭代逻辑流程,可以降低任务规划问题的复杂度,是实现多UCAV协同任务规划的一种有效方法.     

基于HLA的多平台协同制导作战仿真系统设计与实现

根据编队协同防空作战的特点和需求,设计并开发了一个基于高层次体系结构(HLA)的多平台协同制导作战仿真系统.阐述了该系统设计的总体结构和工作原理,提出了主要功能模块需求,重点分析了主要系统单元的信息交互与控制流程.根据上述分析,对系统进行了联邦开发、对象类和交互类设计以及流程设计.最后,通过仿真实例验证了该系统的可行性...     

集群式侦察探测防御系统

设计了一种可应用于军事侦察防御及民用灾区救援探测等场合的集群式侦察探测防御系统。立方单元是系统硬件核心,单元系统内集成了携带多种传感器载荷的固定翼无人机、四旋翼无人机、无人车等子系统,并对平台及子系统进行了设计。设定系统工作背景,设计系统使用功能,设定系统工作流程。设计一种四级通信网络,实现系统模块间的信息交融、系统和系统间的协同通信以及系统同外界的信息交换功能;为实现侦察探测和防御任务,设计一种三级指挥控制网络,实现对任务执行智能协同管理、相关的数据处理、任务执行控制等功能。本系统可以实现对目标区域探测侦察和区域通信中继的功能,在民用灾区救援和军事战区侦察防御都可发挥重要作用。     

基于Tilcon的指控系统多任务人机交互软件设计

Tilcon是军事特别是指挥控制领域广泛使用的人机交互界面开发工具。简单介绍了Tilcon的组成和人机交互处理流程,分析了应用Tilcon处理多任务人机交互事件的不足,设计了一个基于Tilcon的指控系统多任务人机交互软件架构,并给出了具体实现方法。工程应用表明,该人机交互软件体系结构清晰,具有较好的健壮性、开放性和兼容性,可显著提高指控系统人机交互处理的实时性。     

基于三阶段方法的数据链网络组织流程设计

针对数据链网络组织流程设计问题,在分析了单重任务的三阶段组织设计方法的基础上,提出了联合多重任务组织流程设计方法,建立了数据链网络组织流程设计框架。通过平台任务模型的改进和着色决策层级树模型的构建,有效解决了任务–平台配置中的平台资源冲突,提高了数据链网络的组织决策协作有效性及效率,在理论与实践上对于数据链的组织运用都具有一定指导意义。     

基于SWE的空天资源对地观测协同任务规划服务模型

空天协同对地观测是对地观测领域的新趋势。为解决现有空天资源规划调度系统相对独立、协同困难的问题,分析总结了SWE(Sensor Web Enablement)标准,并在此基础上提出了空天资源对地观测协同任务规划服务模型。在此模型中,为实现观测资源共享,建立了空天观测资源传感器描述模型,能够描述典型空天资源的载荷平台、观测机理、定位信息、使用约束和工作特性等信息;为简化观测请求交互流程,基于SOA技术对SWE标准操作进行封装及简化,用户可以在不了解观测平台细节信息的情况下提交观测数据请求。为验证模型有效性,构建了空天资源对地观测协同任务规划实验平台,结果表明该模型具有较强的可实现性和适应性。     

有人/无人机协同作战关键技术

分析了无人作战飞机在各国的研究及使用情况,给出了有人/无人机协同作战指挥控制系统的结构,按照空间位置和主要完成任务的不同,将系统分为有人机、无人机两个平台,介绍了各平台的组成部分及相应的功能,归纳出协同作战所需要解决的关键技术:交互控制技术、协同态势感知、协同目标分配、协同航路规划技术、毁伤效能评估技术及智能决策技术,并且给出了一个在典型作战任务想定下的作战及信息处理流程.最后对无人作战飞机未来的发展方向进行了展望.     

协同设计与制造标准体系分析

本文主要阐述了武器装备协同设计与制造信息化平台建设工作,通过建立统一的协同设计与制造标准化工作体系来保障协同设计平台的顺利运行。协同平台标准体系的建设以基础编码、基本规范、基本流程、基本技术标准为主体,标准体系由协同管理标准、支撑环境标准、信息安全标准、数字化设计标准、数字化制造标准、数字化测试和试验标准六部分构成。     

基于ARM的防空协同设备人机交互功能的设计

在防空作战领域内,对信息的实时性要求较高,各个武器平台和作战节点之间的协同配合日趋重要.防空作战已不再是单一兵器的对抗,已上升为防空体系的对抗.为适应国际军贸市场的需求,构建防空协同作战系统,研发某型防空协同控制设备.协同设备采用分布式无中心自组网技术设计,具有较强的易用性和抗毁性.其核心是通信控制及数据处理模块,包括通信控制管理单元、数据处理单元、时空服务单元、通信接口控制管理单元、人机交互单元、状态显示及告警单元.根据某军贸项目的总体要求,设计了一种基于ARM的模块,包括人机交互、状态显示、告警等功能.     

目标协同跟踪系统图像监控软件流程设计

为更好地对复杂战场环境下敌方目标运动状态作出精确估计并实施精确打击,提出了构建基于多传感器的目标协同跟踪系统的设计方案。设计的系统主要由可见光无人传感器平台、指挥控制中心、传输设备组成,重点阐述了指挥控制中心图像监控软件设计流程。该系统的设计为进一步研究基于微波、毫米波、红外、可见光等混合多源传感器的目标协同跟踪系统提供一定的参考价值。     

海洋水下战场态势仿真系统的设计与实现?

在作战仿真领域，由于水下战场环境的特殊性以及水下作战对抗的复杂性，构建具有水下战场实景态势展现以及水下作战对抗演示分析等功能的仿真系统始终是一个难点问题。基于现代海战条件下水下对抗的应用背景，设计实现了海洋水下战场态势仿真系统，给出系统的功能结构、功能流程以及数据处理流程和方案，并对系统的开发部署进行了具体实现，应用情况表明系统能够实现对水下战场实景态势的高精度仿真，可作为海洋水下战场实景态势的演示分析研究平台和水下作战对抗的论证评估工具。     

面向典型任务的有人/无人机协同效能评估

有人/无人机协同作战是C4ISR体系下的一种重要形式。本文以有人/无人机协同执行典型任务为研究背景,针对构建可靠、全面的有人/无人机协同效能理论评估方法的问题展开深入研究。首先分析了未来有人/无人机的协同模式和运用规则;然后采用协同系统综合指数模型,在单机能力模型的基础上,提出了一种有人/无人机编队协同效能评估方法;最后基于Xsim仿真系统平台在典型任务下,通过针对确定机型的多种编队组合仿真推演,将协同效能仿真结果与理论计算结果进行分析对比,协同效能排序的一致性验证了该理论评估方法具有一定的可靠性与可用性。可以预见,未来战争有人/无人机的协同作战将被广泛应用。     

基于DoDAF2.0的多频谱光电探测设备软件系统研究

引入DoDAF2.0的以数据为中心思想,采用完备的体系结构模型和设计方法进行了多频谱光电探测设备的软件系统开发。该系统完成了软件系统的需求分析、体系结构设计、用户界面规划,满足作战使用需求,同时探索了一种从作战体系需求到人机交互产品的一体化软件系统设计开发流程与方法。     

复杂虚拟训练仿真系统设计研究北大核心

为了满足信息化条件下复杂装备虚拟训练的需求,在阐述了装备虚拟训练仿真系统的分类的基础上,将训练与试验使能体系结构与高层体系结构进行对比分析,建立了基于二者相结合的系统运行支撑总体框架,描述了训练系统所包含的岗位教学演示、单兵与协同岗位训练、指挥视角监测等基本功能,设计了仿真系统的数据交互与工作流程,并结合虚拟训练仿真系统的实例,说明系统的实现形式。     

复杂虚拟训练仿真系统设计研究

为了满足信息化条件下复杂装备虚拟训练的需求,在阐述了装备虚拟训练仿真系统的分类的基础上,将训练与试验使能体系结构与高层体系结构进行对比分析,建立了基于二者相结合的系统运行支撑总体框架,描述了训练系统所包含的岗位教学演示、单兵与协同岗位训练、指挥视角监测等基本功能,设计了仿真系统的数据交互与工作流程,并结合虚拟训练仿真系统的实例,说明系统的实现形式。     

基于集群技术的实时测控数据处理系统设计

为使实时测控系统满足未来多元化任务实时数据处理需求,设计了一个基于集群技术的实时测控数据处理系统。为解决集群系统的强实时性和高可用性问题,结合实时数据处理系统的特点,研究了实时集群体系结构、粒度划分和负载均衡方法。采用冗余部件、异常处理和向前恢复机制,消除了系统中的单一故障点;实现任务级粒度划分,优化了控制体系结构;采用基于任务分配表的动态负载均衡和人机交互管理相结合的方法,有效地解决了任务分配和故障迁移的实时性问题,提高了系统的可用性。     

基于SOA的战场武器协同系统服务语义描述

高效的武器协同能充分发挥各作战单元的整体作战效能。SOA(Service Oriented Architecture)体系结构松耦合性、平台独立性及可重用性等特点,为武器协同系统的实现提供了有效的技术途径。文章针对现行集中式的武器协同系统体系结构,重点讨论了武器协同本体构建及战场服务语义描述的实现问题。首先介绍了武器协同系统的组成及工作流程;然后依据系统的操作过程,构建了完整一致的武器协同本体,并用OWL语言对其进行描述;分析、比较了几种服务描述语言优缺点,选择了WSDL-S语言进行服务描述,并以火炮射击服务为例,给出了战场服务的封装和描述方法,主要包括基本服务信息描述和服务描述的语义扩展。最后,对下一步工作进行了展望。     

区域反导传感器协同任务规划研究

区域反导传感器协同任务规划是区域反导指控任务规划的重要环节,其核心是多传感器的协同优化部署和资源优化分配问题。对区域反导传感器协同任务规划的部署流程和协同规划流程进行了分析,研究了传感器部署策略和协同策略。并在协同规划的基础上对传感器资源分配进行了仿真分析。