单舰伴随护航编队队形配置问题

护航编队的队形配置是护航行动中需要重点关注和考虑的问题,针对单舰伴随护航编队队形配置问题进行了需求分析,建立了护航舰艇拦截海面目标动态模型,根据所建立的模型从理论和仿真2方面进行单舰伴随护航舰艇编队队形配置分析,并结合实际情况给出关于单舰伴随护航编队队形配置方案的结论,该结论有助于提高护航任务完成的可靠性。     

舰艇编队协同反导队形配置优化研究

随着舰艇编队网络中心作战模式的产生与发展,其队形配置问题必须重新给予考虑。首先介绍了网络化反导作战系统的远程数据作战能力;其后,从指挥通信、火力掩护和一次耦合杀伤区3个方面给出舰舰间距的约束条件,以远程数据作战条件下编队舰空导弹杀伤区增量最大为优化目标,建立编队舰舰间距优化模型,并在此基础上结合电子干扰的要求,给出了编队队列角的最优范围解算方法;最后,在一定的战场假设下,通过示例的方式对模型的有效性与适应性进行了验证。     

新型驱护舰编队防空队形配置

根据新型驱护舰编队和现代防空作战的特点,从电子对抗、火力协同、指挥通信和区域掩护四个方面对编队防空队形配置进行研究,提出了编队防空队形配置的基本要求,建立了编队防空队形配置论证的数学模型并进行了仿真,通过对仿真结果的认真分析得出了实用性的结论。     

基于制导与控制一体化的导弹编队队形控制

为了提高导弹编队协同作战队形控制能力,研究了基于制导与控制一体化思想的编队队形控制器设计问题。根据领弹-从弹的动力学以及运动学方程,推导出了领弹-从弹的相对运动模型,建立了领弹姿态信息与从弹舵偏角之间的关系,将从弹通道间的耦合项作为不确定项进行处理,并利用自适应神经网络理论设计了补偿器,对不确定项进行了处理。根据反演理论设计了编队队形控制器,能够对导弹编队队形进行有效的控制。     

面向目标对峙跟踪的四旋翼协同编队控制方法

针对多四旋翼编队飞行过程中对地面目标对峙跟踪、几何队形生成、稳固保持和协同抗干扰问题,设计了一种可应对外部环境干扰和气动参数不确定性的多四旋翼主从式协同目标跟踪方法。首先,建立存在外部干扰以及参数不确定性的四旋翼运动学/动力学模型;其次,基于Lyapunov导航向量场设计领航者的对峙跟踪航迹使得领航者以固定对峙半径实现对目标的盘旋跟踪;然后,构造多四旋翼分布式位置保持控制器,为后续姿态控制器构造提供必要的期望指令;最后,针对四旋翼外部环境干扰和气动参数不确定性设计基于自抗扰控制的多四旋翼姿态跟踪控制器。仿真结果表明所提方法可以在局部智能体通信的前提下实现对地面目标的对峙跟踪,显著改善四旋翼编队系统的抗干扰能力,提升干扰环境下多四旋翼编队几何构型的稳固性。     

水面舰艇与反潜巡逻机协同检查搜潜队形配置研究

已有文献中对水面舰艇与反潜巡逻机协同检查搜潜队形配置缺乏理论证明.运用相对运动原理和数学方法,对水面舰艇与反潜巡逻机协同检查搜潜队形配置进行建模分析,给出了详细的理论推导和计算公式,并仿真验证了其可行性.研究结果可为舰机协同检查搜潜提供理论参考.     

舰艇编队对空防御队形优化配置模型

分析了海上机动编队中防空舰的位置配置对舰艇编队拦截目标效果的影响,通过舰艇对来袭目标拦截概率的推导,建立了被掩护舰的生存概率模型,从而提供了一种解算编队防御队形最佳配置的方法。     

选择编队指定目标的一种新方法

提出了反舰导弹攻击末段对编队中指定目标进行识别的一种新方法。通过将被打击的编队在自控开机点各目标预估的位置信息,与末制导雷达开机时刻实际探测到的编队各目标的空间位置关系进行对比,得到各节点其向量差值之和的最小值,从而正确地选择出空间位置关系最逼近预定打击目标的指定目标。在被打击目标施放冲淡干扰的情况下,采用虚拟中心点和二次识别的方法能较好地识别出指定目标。通过进行大量的导弹突防对抗仿真,证实该算法获得了编队作战较好的突防概率和攻击效果。     

障碍环境下队形可变编队的路径规划方法研究

面向机器人编队探索和侦察等任务,系统期望保持队形以保障任务效能,但障碍环境下队形保持可能引起路径长度增加,甚至没有可行路径。为了综合考虑队形保持、路径长度及路径存在性,提出一种队形可变编队的路径规划方法,为编队跟踪控制提供一条全局参考路径。首先,分别依据个体的占据空间和编队的占据空间,对障碍进行两次膨胀,获得包含硬障碍和软障碍的路径规划构型空间。然后,在基于A*的路径规划框架下,构建包含路径长度和软障碍穿越距离的加权代价函数,以获得多指标权衡的路径。最后,不同权重对比试验表明,所提算法对不同障碍环境具有更好的适应性,通过权重设定能获得满足不同需求的可行解,可以为编队提供满意的全局路径。同时,随机场景测试试验验证了算法具有良好的鲁棒性。提出的编队路径规划方法可以引导机器人编队在复杂环境下更安全和快速地完成任务。     

基于群体协同的驱护编队中近程防空的系统效能

针对中近程反导的具体要求,分析了典型的驱护编队反导模式下编群队形特点,研究了指挥舰与护卫舰的队形关联性,探讨了基于信息化作战模式的抗饱和攻击能力,建立了基于多目标优化的最保守与最乐观情况下的抗饱和攻击模型,得到舰艇编队协同防空的系统效能,对驱护编队防空反导指挥决策具有很强的参考价值。     

基于并列选择遗传算法的舰艇编队目标分配问题

为了更好地解决舰艇编队火力最优分配问题,建立了新的舰艇编队武器分配模型,采用并列选择遗传算法实现舰艇编队武器分配问题的求解。解决了以往将武器分配问题抽象为单目标优化的局限性,在保证尽可能发挥我方火力优势使打击效果尽可能好的前提下,使敌方对我方的威胁最小。并列选择遗传算法简单,鲁棒性好,具有较强的全局搜索能力,可以实现对多目标的搜索,从而较好地解决了舰艇编队武器分配问题。最后,通过仿真验证了算法的有效性。     

基于空间方向相似性的编队队形识别算法

编队队形识别是反舰导弹智能末制导技术的一个发展方向,是将导弹实际探测到的敌方编队样式与事先存储在导弹上的编队样式进行对比,通过一种匹配算法对其进行一对一的匹配,进而分析编队的性质,进行火力分配决策,达到选择预定目标的目的。由于队形中各舰位置主要用方位来表述,所以可将编队队形看作二维空间中的一个场景,把已知队形作为模板,通过计算与模板的场景相似性实现对队形的识别,为反舰导弹目标识别与火力分配提供决策支持。     

一种用于编队协同的Ad Hoc网络MAC协议

结合无人机编队和卫星编队自组织分布协同应用场景,基于IEEE 802.11无线MAC协议,给出了MAC协议优化算法:S-DCF算法和最小竞争窗口调整算法。每个站点通过S-DCF算法估算当前网络中竞争站点的数目,然后根据最小竞争窗口调整公式调整最小竞争窗口。仿真结果表明,系统吞吐量得到明显提高,时延明显减小。该优化算法对提高和完善编队协同网络的通信性能具有一定意义。     

有/无人协同探测编队指挥控制系统结构设计

针对有人机动雷达/无人机集群（manned mobile radar/unmanned aerial vehicle cluster,MMR/UAVC）编队指挥控制系统结构设计问题进行了研究。以未来无人机蜂群探测任务为背景,提出MMR/UAVC协同探测作战模式,结合编队组织结构和作战流程,对指挥控制系统总体设计提出具体要求。在此基础上,设计了包括决策规划层、协同控制层和效能评估层的递阶式指挥控制系统结构,概括了各层次主要功能与逻辑关系。对指挥控制系统的关键模块和支撑技术进行了分析。     

舰艇编队防空导弹协同使用目标分配SWTA模型

为适应基于信息系统的舰艇编队防空导弹协同使用对目标分配的要求,克服传统目标分配模型没有完全体现信息资源对目标分配的重要影响之不足,构建了目标分配SWTA模型,并通过算例分析验证了模型的合理性和可行性,为改进和完善舰艇编队协同防空指挥决策提供了理论依据。     

基于组合机动的共面绕飞卫星队形保持研究

共面绕飞卫星的相对运动轨迹是一个椭圆,由于卫星受摄动力影响,其编队构形会发生变化.提出一种基于组合机动的队形保持策略,即在Hill轨道坐标系中,通过测量绕飞卫星相对位置,利用切向脉冲推力与径向连续常推力进行组合控制,消除相对运动椭圆中心的相位漂移.考虑地球扁率J2项摄动的影响,在队形保持中引入J2相对摄动加速度以提高控制精度.仿真结果表明,该控制方法能对共面卫星编队的空间构形进行有效保持.     

基于队形相对运动带的舰艇编队规避航向优选方法

机动规避是舰艇编队避开潜艇威胁的重要措施。针对编队队形模型的特点,从舰艇编队规避潜艇于预定距离之外的角度出发,深入分析了编队队形相对运动带与规避距离关系,提出了基于队形相对运动带舰艇编队规避航向优选方法。通过战术想定实例表明,基于编队队形运动带的优选航向能够成功引导编队避开潜艇威胁,极大地简化了绘算,可为舰艇编队反潜提供一定的理论依据。     

基于蒙特卡罗方法的水下目标搜索技术

水下运动目标搜索是工程应用中急需解决的一个实际问题,在已知某一目标的可疑初始位置后,目标的航向、航速将随机变化且未知,搜索器按照哪种搜索方式才能有效实现对水下目标的搜索,其搜索概率随哪些因素变化,都是需要深入研究的问题.在建立了水下目标运动模型的基础上,以螺旋形搜索为例,建立了基于螺旋形搜索的水下目标搜索模型,并利用门特卡罗方法仿真分析了搜索器探测间距、水下目标运动速度和航向变化范围等因素对搜索器搜索概率的影响,为系统分析、比较各种水下目标搜索方法的搜索效能奠定了基础.