UCAV空面多目标攻击三维轨迹规划技术

研究了单架无人作战飞机(UCAV)攻击多个地面目标的三维轨迹规划问题。首先,将问题形式化为一类特殊的旅行商问题(TSP),即带动力学约束的邻域访问TSP问题(DCTSPN)。其次,针对规划空间维度过高、搜索代价过大的问题,提出了一种基于概率路标图(PRM)的方法。该方法借鉴了基于采样的运动规划方法的思想,并结合多种组合优化技术,将原本连续状态空间中的轨迹规划问题转化为离散拓扑图上的路由问题。求解过程分为离线预处理和在线查询两个阶段。离线阶段采用Halton拟随机采样算法及Noon-Bean转换方法,将原问题转化为经典的非对称旅行商问题(ATSP);在线阶段根据战场态势的实时变化,快速更新路标图,然后采用LKH算法在线求解问题的近似最优解。为了保证生成的飞行轨迹满足平台的运动学/动力学约束,算法基于Gauss伪谱法构建了局部轨迹规划器。最后,以攻击时间最短为优化指标对算法进行了仿真实验。结果表明,本文提出的方法能够以较高的精度和在线收敛速度生成真实可行的、较优的多目标攻击轨迹。     

状态数计算的卫星控制系统健康状态评估

健康评估是卫星在轨安全健康工作的关键技术之一.针对卫星控制系统的健康状态评估问题,首先分析了卫星控制系统的内部结构特征,将控制系统按其结构分层并提出了基于层次推理地健康状态评估方法,然后通过分析系统特有的工作关系确定了各级系统状态数的计算方法,最后以某型气象卫星的一种控制模式为例计算了从部件到整系统的各级别状态数.计算以及仿真的结果显示该方法能够利用状态数合理地表示控制系统的健康状态.     

模型参考自适应电传飞行控制系统纵向控制律设计

针对电传飞行控制系统中被控对象模型参数时变的特点,应用模型参考自适应控制方法设计纵向控制律。论述飞机纵向运动的动力学模型和参考模型的建立,以及基于此参考模型用超稳定性理论设计自适应控制律的方法,并且通过仿真试验进行控制性能验证。仿真结果表明,所设计的控制律可以根据飞行状态的不同自适应的调节控制律,控制性能指标满足飞行品质规范要求,设计方法可行。     

基于竞赛图的海上编队协同作战冲突排序方法

海上编队协同作战中的冲突消解顺序问题能影响编队作战效能。为了确定冲突消解的顺序问题,采用基于综合集成权重的竞赛图方法来表示多种冲突的有序关系,定量化给出了各冲突严重程度的排序结论,不仅为指挥员的决策提供了依据,而且提出了一种有序替代具体数值的定量化分析方法。结果证明,该方法简单、有效。     

求解面向进攻的武器-目标分配问题的蚁群算法

面向进攻的武器-目标分配问题是军事运筹学研究中的重要课题,旨在制定合理的打击策略以最大程度摧毁敌方目标。采用一种融合局部搜索和信息素控制的蚁群算法,兼顾控制解的局部收敛速度和全局收敛质量。在解的构造过程中直接处理约束条件,提高生成解的可行性,并大大缩小了搜索空间,提高了算法效率。通过采用多种算法对不同规模的武器-目标分配问题进行实验,结果表明改进的蚁群算法在收敛速度和求解质量上表现优异。     

反舰导弹末端机动方式的作战使用方法

为了研究反舰导弹各种末端机动弹道(蛇行机动、螺旋机动、摆式机动等)的控制和使用方法,首先对反舰导弹末端机动控制参数之间的关系进行深入分析,然后依据反舰导弹与水面舰艇之间的攻防对抗机理和反舰导弹作战使用限制条件,得出反舰导弹在各种约束条件下的末端机动弹道控制参数解算模型,最后以舰空弹脱靶量最大为反舰弹最优机动准则,解算反舰弹各种机动方式下的最优机动策略。     

作战系统指控协同效能的影响因素分析

作战系统日益复杂化和网络化,使得作战系统指控协同成为世界各国研究的热点问题。在对作战系统指控协同特点和影响要素分析的基础之上,从指控的信息质量、协同主体决策能力、协同时间、协同结构4个方面对协同效能的影响进行了分析,得出了一些结论。这些结论将对作战系统指控协同提供积极的理论启示和参考价值。     

指挥控制系统网络动态抗毁性

为研究指挥控制系统网络的动态抗毁性,建立了指挥控制系统的多Agent复杂网络抗毁性模型。在模型中,将系统中的每个作战单元看作一个具有自修复能力的Agent;在重点攻击和随机攻击的基础上提出了一种基于攻击力度指数的攻击策略;引入了网络整体效率,并在此基础上提出了一种网络动态抗毁性的度量方法。最后利用仿真的方法对指挥控制系统的抗毁性进行了研究,仿真结果表明网络节点的自修复能力对于网络保持其性能的时间的长短具有很大影响,对提高指挥与控制系统的抗毁性具有一定的参考价值。     

过航点舰载弹炮结合武器系统发射判定模型

针对基于过航点对弹炮结合武器系统进行火力分配中未求解过航点坐标和未考虑毁伤概率等因素,以及基于勾径点模型对弹炮结合武器进行火力分配方法过于简化、未充分考虑武器系统火力防区对弹炮发射判定的影响等问题,建立基于过航点的弹炮发射判定模型,提出了基于过航点的弹炮结合武器发射判定问题的解决方案,经仿真分析,与上两种算法对比,具有一定的改进。     

二维弹道修正弹及其制导控制技术综述

针对二维弹道修正弹这类具有广泛应用前景的智能弹药,综述了二维弹道修正弹的发展、主要修正机构方案及其制导控制技术。对二维弹道修正弹的研制历程进行总结,梳理发展脉络揭示其发展规律,分析二维修正弹的打击任务。对几种主流修正方案进行讨论,分析各机构的作用特点及研究难点。基于二维弹道修正弹打击任务需求,从气动辨识及状态估计算法、修正机构参数优化设计算法和制导律三个方面总结其控制技术的发展现状。着重介绍近年来发展迅猛的智能算法,特别是神经网络理论在二维修正弹控制算法领域的研究应用。进一步指出二维弹道修正弹的控制研究需解决的主要技术难点和未来发展方向,为二维弹道修正的设计提供思路。