遥感视频卫星多目标检测、跟踪和定位算法

提出基于道路掩模(Road Masking)、高斯混合模型(Gaussian Mixture Model,GMM)和数据关联(Data As-sociation)的遥感视频卫星(Video Satellite)多目标(Multiple Object)检测、跟踪和定位(Detection Tracking and Locating)算法.该方法基于深度学习实现了遥感视频中的道路网提取(Road Network Extraction).在检测阶段,基于高斯混合模型采用背景差分的方法得到道路上动态多目标的检测结果.在跟踪阶段,基于邻域搜索算法实现相邻帧中同一个目标检测结果的数据关联,从而得到每个目标的连续跟踪轨迹.在定位阶段,利用遥感影像正射校正技术得到影像行列号坐标与WGS84经纬度坐标之间的转换关系,从而得到目标的经纬度坐标.基于长光一号卫星获取的真实遥感视频进行了多目标检测、跟踪、定位实验,验证了该方法的可行性.     

基于复杂网络的防空武器系统目标选择研究

基于复杂网络的思想,通过对防空武器目标体系网络的拓扑参数分析,构建了防空武器目标体系网络,利用pajek软件,对网络进行了可视化分析,采用基于不同策略的攻击方式进行了模拟仿真,对仿真结果进行了分析。经过分析发现,基于节点度值和基于节点介数的攻击可以较好的降低网络效率,因此我们以节点度值和介数为主要依据,确定了目标打击顺序,为指挥决策人员进行防空目标选择提供了借鉴和参考。     

近程防空武器网络化跟踪系统

研究多探测器航迹滤波与互联新技术与新方法,把数据融合的基本理论和计算机网络技术应用于近程防空武器的跟踪系统中,得到了近程防空武器网络化跟踪系统的框架.应用数据融合和计算机网络技术可以提高近程防空武器的使用效率.     

防空武器火控系统对空中目标参数估计方法仿真

针对防空武器火控系统的特点,提出了一种防空武器火控系统对空中目标参数估计的方法,可以在不知道目标距离的条件下得到目标的航向角与俯仰角,实现对目标的被动式跟踪,对估计误差的统计特性进行了分析,仿真结果表明了该方法比传统的估计方法更加可行.     

基于深度学习的自组织态势感知与决策系统

针对巡飞弹武器平台,如何提高态势感知的精准性和实时性以及作战任务自主决策的准确性,已成为当前的一个研究热点.结合以深度学习技术为代表的人工智能最新研究成果,提出基于深度学习的目标识别模型、任务自主决策模型和任务规划模型,并将模型应用于巡飞弹武器平台,提升巡飞弹武器平台协同作战任务的自主决策和智能规划能力.     

防空系统搜索目标仿真模型

从防空作战仿真与评估的需要出发,讨论了地面防空系统对空搜索、检测目标、截获目标、概略跟踪与初始状态估计等阶段的主要描述指标及其仿真模型,有关模型可直接应用于防空作战仿真及效能评估。     

基于MEBN的战术级空中目标意图识别

战术级空中目标意图识别是现代化防空作战中理解战场态势、预测目标行动的关键.构建空中目标意图识别模型的核心问题是如何表示不确定的意图因素以及它们之间的关系.分析了具有典型防空作战意义的想定,并结合军事经验总结了影响意图识别的因素.提出了应用多实体贝叶斯网络(Multi-Entities Bayesian Network)描述空中目标意图,在贝叶斯推理中融入逻辑理论,采用具体的基于知识的SSBN构建算法动态地进行空中目标意图识别.通过仿真实验,验证了此方法的有效性和可行性.     

基于数据驱动的自学习防空火力控制技术

立足打赢未来智能化战争的作战需求,提高目标探测识别、运动参数估计的实时性和准确性,解决自主拦截决策建模难度大、决策结果稳定性差等问题,通过引入数据挖掘、深度学习、神经网络等人工智能技术,重点开展基于大数据的多类型目标状态空间模型分析、多探测模式下的目标融合识别技术、基于卷积神经网络的射击诸元修正等,研制一套自学习防空火力控制系统,有效弥补传统防空火力控制技术在时敏目标状态空间模型、大闭环校射、协同信息处理、控制决策等环节的不足,提升火控系统自修正、自学习能力,为武器装备向无人化智能化方向发展提供技术支撑.     

被动声传感器网络模拟器的设计与实现

现代雷达防空体系对低空/超低空飞行目标的探测仍然是其弱点之一.被动声传感器网络数据融合理论和技术的快速发展,给这类目标的探测、识别和定位跟踪提供了新的方法.在对被动声传感器工作原理、目标运动模型和方位角检测模型分析的基础上,给出了一种被动声传感器网络模拟器的设计思路,同时给出了其软件平台的实现方法.模拟器考虑了大气环境因素的影响和传感器对目标探测的实时处理能力的要求,产生的仿真数据能够较好地逼近真实数据,为被动声传感器数据融合算法的研究提供了强有力的数据支持.     

攻击机突防链型国土防空系统效能分析

封锁式防空和阻击式防空一般采用火力区相互接壤而形成链式防空,链式防空用于疆土防御.根据防空系统的任务和规模(国土防空、部队战场防空、海上舰队防空)以及入侵方式、武器性能特点的不同.基于随机理论建立了敌方采用同类武器组成链式防空体系,攻击机采用火力对抗条件下的国土突防模型.对基于随机理论的攻击机突防链型国土防空系统效能进行了一些假设和简化,建立了初步的效能模型,提供了一个分析的思路和方法.     

基于置信规则库的防空目标意图识别方法

为解决防空反导体系对于目标意图识别中多源信息处理的问题,提出了一种新的防空目标识别方法——置信规则库(Belief Rules Base)识别模型,该方法是基于BRB专家知识系统的自学习方法,可以有效处理多源不确定性信息。同时,为了提高其识别效率,建立了一种与之相匹配的参数优化模型,并选择差分进化算法作为BRB识别模型的优化引擎。此外,在BRB识别模型中,专家意见也被引用到模型的初始化和推理过程中。最后采用一个实例对BRB识别模型的准确度进行验证。研究表明:该方法具有较强的实用性,可为防空反导体系的目标意图识别提供有力支撑。     

基于排队论的防空兵力部署优化模型

兵力部署优化问题是防空指控系统的重要研究内容之一。针对多型防空武器多层多区段混合部署问题,对异型空袭武器和防空武器基于作战效能标准化处理,基于排队论给出空袭武器的突防概率计算模型,将防空武器系统综合防御效能作为优化目标,建立多型防空武器扇形部署优化模型。仿真实验验证了优化模型的有效性和合理性,可为科学制定兵力部署方案提供参考。     

意图驱动的防空武器-目标动态分配方法

武器-目标分配是防空作战指挥决策的重要内容之一,针对此问题大多数的研究都过多考虑己方的态势和有限的目标信息,对敌方目标意图的认知鲜有涉及,结合空中目标作战意图,提出一种意图驱动的防空动态武器-目标分配方法。考虑到敌机的行为对我方决策产生的影响,对采集到的敌机群数据,将专家经验封装为标签,训练融合注意力机制的双向长短期记忆网络（BiLSTM-attention）进行意图识别,根据敌方不同作战飞机的意图,以及敌机的被动属性、我方武器属性、战场环境信息和实时动态信息,提出了意图驱动的武器-目标分配模型（intent-WTA）,使用费用流算法在较短的时间内准确获得最优的武器-目标分配策略,实验仿真结果表明,所提方法可以准确、高效地根据战场局势的动态变化进行武器-目标分配,满足防空作战的实战要求。     

基于训练网络的目标检测方法及应用

传统的Faster-RCNN目标检测网络以VGG16作为训练网络,其网络提取能力弱、检测速度慢,提出将inception网络与深度残差网络作为训练网络用于Faster R-CNN。在TensorFlow框架下,搭建相应的网络模型,并选取飞机、车辆、操场以及水箱的遥感图像进行了实验验证。实验结果表明,相比于VGG16网络,基于inception网络与深度残差网络作为训练网络的Faster R-CNN模型在识别精度和识别速度上都具有明显的优势。     

基于卷积神经网络的空中目标粗分类研究

空中目标的准确分类与识别是防空作战的关键环节。将卷积神经网络应用到空中目标粗分类任务。实验基于Alex Net卷积神经网络模型,并利用建立的小规模数据集进行微调训练,从而提取目标特征并进行分类识别。再和利用HOG特征的分类方法进行对比实验,发现前者具有较大准确率的提升。得出利用卷积神经网络提取的特征具有更强大的表示目标的能力,为进一步实现跟踪空中目标打下实践基础。     

防空导弹的指挥和控制

本文论述了防空导弹武器指挥控制系统在武器系统中的作用。这些作用体现在武器系统的一体化;提高空情的实时性、准确性,实现作战自动化,对付饱和攻击,提高系统的综合抗干扰能力,有效解决目标敌我识别等方面。文中对防空武器指挥控制系统的结构和程序进行了简要说明。     

舰空导弹与火炮武器协同抗击多目标的效能评估

为使水面舰艇防空导弹与火炮武器有效协同使用,提高抗击空袭多目标的作战效能,在分析防空导弹和近防炮武器发射区的基础上,通过研究防空导弹多个射击通道的射击次数、火炮武器的射击方式和射击次数等,建立了协同抗击多目标的效能评估模型,并运用该模型对确定最优火力分配方案的使用方法进行了举例分析,验证了模型的可用性.     

基于紧迫度的空中目标火分排序模型

分析将基于目标到达时问的威胁排序直接作为防空武器火力分配顺序的不足,提出基于紧迫度的空中目标火分排序思路.给出了来袭目标抗击紧迫度的相关定义,提出了抗击紧迫度的计算方法和步骤,确定了用抗击紧迫度进行火分排序的规则,从而建立起基于目标抗击紧迫度的火分排序模型.解决了传统对空威胁判断结果与防空武器火力分配结合不紧密的问题,可提高水面舰艇对空防御作战的整体效果.     

基于NSGA-Ⅱ的防空部署优化方法

针对防空部署的特点,根据Markov状态转移链建立了防空武器的防御效能模型,并在考虑了防空武器平均防御总成本的基础上结合防御效能模型建立了多目标的防空部署优化模型,进而设计了求解防空部署优化模型的NSGA-Ⅱ多目标优化算法,并通过仿真得到Pareto最优解集,从中选取了相对最优解作为防空部署优化的最终结果.仿真结果表明...     

基于贝叶斯网络的空中目标意图识别方法

针对空中目标意图识别问题,对防空作战中的战场事件进行了分类定义,根据事件之间的关联关系,提出了基于贝叶斯网络的空中目标意图识别方法,在此基础上,给出了网络模型的构建和推理方法,最后以一个示例说明了方法的有效性。