三机协同无源时差定位最优编队构型分析

针对未来空战中航空集群协同无源时差定位编队构型确定问题,提出了一种确定三机协同无源时差定位最优编队构型的方法。分析了确定集群编队构型的基本原理;归纳了4个三机编队构型决定因素:主辅机相对位置、基线夹角、基线距离以及主辅机高度差;将定位区域范围和定位距离作为衡量集群无源定位编队构型优劣的指标,并进行了仿真计算。仿真结果表明:在火控引导阶段,当采用主机在后、辅机在前,基线夹角为150°,基线距离为60 km~80 km,主机与目标同高度且主辅机之间高度差为±(1-2)km的编队构型时,三机协同无源时差定位编队构型为最优。     

机动目标的航空集群协同探测策略

航空集群协同探测问题,是集群作战研究的重要内容,其中对隐身目标在不同机动,不同极化方式下的集群动态RCS研究是重点和难点问题。在双基地雷达建模和坐标转换的前提下,对隐身目标的两种典型机动——匀加速机动和匀速转弯机动进行建模,在HH、VV两种极化方式下,运用线性插值法对动态RCS进行时序分析。仿真结果表明,两种机动模型下,随着时间变化,动态RCS起伏波动较大,在匀加速运动模型下,HH、VV极化所引起的RCS差异性较大,匀速转弯模型下,不同极化方式带来的影响较小。     

群目标侦察航迹规划方法

针对群目标侦察中的航迹规划问题,提出先采用聚类算法将目标群分成若干个子目标群,然后采用分层规划方法进行求解。第1层为目标群之间的路径规划,将问题转化为多旅行商问题并采用遗传算法求解确定最短航迹;第2层为子目标群内部的航迹规划,由于传感器通常是以一定宽度进行扫掠式侦察,因此,首先用Delaunay三角剖分算法求出包含子群内所有目标的最小凸多边形,再利用区域覆盖扫掠算法求出凸多边形内机动次数少、路径最短的航迹。仿真结果表明,所设计的航迹规划方法能够实现群目标侦查中无人机的航迹规划,证明了模型的可行性和算法的有效性。     

基于导弹攻击区的空战态势评估

针对传统的空战态势评估研究中很少考虑目标攻击区对我机的影响,从而使评估结果不够全面的问题,加入目标攻击区对我机的影响因素,提出基于导弹攻击区的空战态势评估方法。利用空空导弹数学模型,应用快速模拟法求得双方的可攻击区和不可逃逸区,作为定量分析的参考基础,以此构造基于距离、角度、速度、高度等影响因素的态势评价指标函数,用优势函数作比值的方法来研究空战相对态势。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于Multi-Agent的航空集群系统重构机理研究

集群作战是未来空中作战的主要样式,其重构机理的研究对于提升航空集群执行任务的整体性能以及在遭受攻击时的生存能力具有重要作用。从作战任务层面出发,对集群系统重构的定义以及类型、触发机制和基本原则进行了分析阐述;借鉴博弈论理论,将航空集群系统分布式重构问题映射为多Agent之间的合作-竞争问题,建立了基于Multi-Agent的系统重构模型,给出了重构的流程与算法,为航空集群系统自适应重构能力的设计实现提供了理论技术支持。     

美军无人机蜂群作战研究动态及应对策略

无人机蜂群是以智能化无人控制技术和网络信息系统为支撑的集群式无人作战武器装备,这种新型武器装备势必将成为改变未来战争规则的重要推手。美军作为无人机蜂群作战研究的领跑者,掌握了解其发展动态,学习其相关有益经验做法,参考借鉴其理论体系和关键技术,对于军队打赢未来智能化战争具有重要现实意义。本文通过梳理与总结美军在无人机蜂群作战研究方面所进行的开创性工作,厘清无人机蜂群作战发展的脉络,重点对无人机蜂群作战的产生背景、基本概念以及发展现状进行了探讨,结合课题组在无人集群作战领域的研究基础,分析了6个方面制约无人机蜂群发展的难点问题,探讨了应对无人机蜂群作战的可鉴之策,希冀能够为军队未来构建蜂群作战体系和建设相关能力提供理论指导和技术依据。     

航空集群系统构建机理研究

围绕航空集群系统构建问题,从集群系统构建基本概念与内涵、构建要素以及构建思路及流程3个方面对集群系统构建机理进行阐述。首先,在分析集群系统的基本概念与内涵的基础上,提出了集群系统构建的概念;然后,将集群系统构建要素分为硬件资源、软件资源以及网络资源,并进行了梳理;最后,在分析集群作战一般流程的基础上归纳出了集群系统构建思路,并给出了构建流程。     

面向任务的航空数据链动态组网策略

针对现有航空数据链网络对实际任务需求耦合不紧密的问题,结合未来航空作战集群化、智能化的特点,设计了面向任务的智能化航空数据链网络体系结构。描述了面向任务的智能化航空数据链网络信息类型与信息处理传递机制,并基于所设计体系结构提出了一种面向任务的航空数据链动态组网策略。通过组网实例分析,说明在面向任务的智能化航空数据链网络体系结构下所提组网策略对实际任务需求具有较好的支撑能力。     

无人机感知避让技术分析

无人机的安全性能特别是防相撞能力是影响无人机发展的一个重要因素,无人机感知避让技术是防止无人机发生相撞事故的重要保证。为了解和发展无人机感知避让技术,从无人机空中态势感知、飞行冲突预测和飞行冲突解脱3个方面对当前感知避让技术的研究现状进行了总结介绍,探讨了无人机防相撞工作的发展趋势。     

双机空空导弹协同攻击区仿真研究

研究空空导弹攻击区问题是集群作战研究的重要内容,针对传统空空导弹相互之间没有战术协同以及单发空空导弹攻击区覆盖面较小的问题,根据双机空空导弹协同攻击区的概念,通过建立三自由度的导弹运动模型来描述导弹运动。引入航空集群双机构型,在双机协同制导条件下采用攻击区边界快速搜索算法,运用黄金分割法求解攻击区远近边界,对双机在不同方位和距离情况下的协同攻击区进行仿真,结果表明与传统的空空导弹攻击区相比,双机协同攻击区覆盖范围明显扩大。