美军运用舰载无人机获取舰船毁伤信息问题浅析

本文从舰载无人机的侦察特点出发,论述美军舰载无人机在舰船毁伤信息获取中的具体应用,最后展望未来舰载无人机在侦察舰船毁伤信息中运用的发展方向。     

联合侦察图像对岸上目标定位方法

随着卫星和无人机技术日趋成熟,使用卫星和无人机搭载成像设备执行战场侦察任务,及时获取敌方阵地图像信息,已成为各军事强国的重要侦察手段。以大口径舰炮远程对岸目标精确打击为背景,对无人机侦察图像的几何校正、卫星图片的地理坐标提取等技术进行分析,推导了相关的数学模型。通过相关的图像处理技术,结合联合侦察图像对岸上目标定位的主要误差源分析,提供了一种有效的联合侦察图像目标定位方法,并通过仿真数据显示了图像预处理技术在目标定位过程中对提高定位精度的作用。     

舰载无人机双机无源侦察定位策略

针对驱护舰编队作战中使用舰载无人机进行双机无源侦察定位时,搜索力如何进行优化配置的问题,基于舰载无人机双机无源定位有效区分析模型,在对舰载无人机双机无源侦察定位策略选择依据分析的基础上,提出了舰载无人机双机定基线无源侦察定位策略和双机变基线无源侦察定位策略,并给出了三种实用的机动侦察定位方式。     

基于加权侦察覆盖指数的无人机侦察航路评价

利用无人机瞬时探测范围和无人机对雷达定位精度构建无人机有效可定位区。综合预定区域目标存在概率和沿侦察航路飞行无人机有效可定位区对栅格侦察覆盖指数,构建加权侦察覆盖指数指标。基于加权侦察覆盖指数,对无人机侦察航路优劣进行评价。     

动基地多无人机协同侦察问题研究

综合考虑舰载无人机对目标进行侦察的侦察时间约束,及无人机发射和回收平台运动对无人机回收的时间窗约束,建立了更加贴近无人机作战运用发展的带时间窗约束的动基地多无人机协同侦察问题(M-MUCRP)模型。采用周期进化遗传算法进行求解,随机生成初始解,保证了所有状态的遍历,同时改进遗传过程中的交叉、变异的进化操作,增大了解的多样性,避免了陷入局部最优。仿真说明动基地的侦察模型较之前的多基地侦察模型,更符合舰载无人机侦察问题的实际应用特点。     

未来战场上无人机作战使用十大方式

一、侦察监视空中侦察是贯穿整个作战过程的一项重要作战行动,它能够为指挥员提供及时、准确的战场情报。与有人机相比,无人机因具有目标小、突防能力强、无生命代价等优越性,故一直是获取战场情报的重要力量。它可以深入敌阵地前沿和敌后一、二百千米,甚至更远的距离,依靠机上的可见光照相机、电影摄影机、标准或微光电视摄影机、红外扫描器和雷达设备等,对敌主要部署和重要目标进行实地实时的侦察,完成各种侦察和监视任务。“沙漠风暴”行动中,美军曾出动307架次舰载“先锋式”无人机,在空中逗留1011小时,对伊军的调动实施全天候侦察监视;…     

美军“密码”型无人机

无人机有不同的叫法,如无人机、遥控飞行器、靶机、航模等,统称为无人机。无人机的用途 无人机的用途越来越广泛,既可以军用、也可以民用。在军事上除用作靶机之外,其广泛的应用是战场侦察监视、边境巡逻、目标搜索、定位跟踪与识别、反雷达、反坦克、直接攻击或目标激光指示与校射、电子侦察干扰和诱饵、通信中继、战术气象观测、核爆取样、伪装检查以及战斗损伤评估等;在民用上可用于农林调查、土地管理、城市规划、森林防火、大气海洋研究以及缉毒、交通监视等治安执法活动。     

美军精确评估思想在战术级的运用

精确评估是精确作战中检验和保障打击效果的重要步骤,没有准确可靠的目标毁伤信息,就不能及时判断打击效果,必将影响精确作战后续行动的进展。美军十分重视在作战中毁伤效能的评估,通过收集毁伤信息,建设评估体系和运用多种评估手段,确保精确评估打击效果。     

一种无人机侦察能力评估模型

在无人机执行侦察任务的过程中,需要对携带传感器的无人机能力进行评估。对此,从生存性能、侦察性能和稳定性能等3个方面建立无人机侦察能力的评估指标体系,并提出一种基于熵权的组合赋权方法,将主客观信息进行融合,确定各项指标的权重,建立无人机侦察能力的评估模型。最后通过实例对该模型进行了验证。     

舰炮目标毁伤判定与毁伤效果仿真研究

舰炮对目标毁伤的判定与毁伤效果仿真是舰载作战系统仿真训练的重要组成部分,作为连接舰炮射击与目标毁伤的中间环节,它实现了对目标毁伤状态的判定,以及目标毁伤效果的仿真反馈,从而仿真训练系统中其他仿真成员,以及各型侦察模拟设备可以发现并判定目标毁伤状态,为作战指挥人员进行作战指挥决策提供目标毁伤信息,为参训职手提供更为实战化的仿真训练环境。在简述舰载作战系统仿真训练系统的基础上,重点探讨了基于毁伤概率表和弹目交会的舰炮毁伤判定方法,并简述了目标毁伤效果仿真方法。     

潜射鱼雷在引导兵力通报下的远距攻击

在分析引导兵力通报情况下鱼雷远距攻击流程的基础上,建立了引导兵力通报下鱼雷远距攻击中的有关数学模型,并对鱼雷远距攻击命中概率进行了计算分析,对鱼雷在引导兵力通报下远距攻击的作战使用提出了对策建议。     

航天应用载荷的高精度时间同步与共用信息分发

应用载荷直接获取航天器平台的时间和公共测量信息,并不能完全满足载荷的高精度时间基准和共用信息使用需求。一些功能载荷具备向外输出高精度时间和状态测量信息的能力,但硬件接口资源有限。将功能载荷作为FC-AE-1553光纤网络的一个节点,在FC-AE-1553光纤网络中叠加IEEE 1588v2时间同步协议,功能载荷的高精度时钟源能同步给有需求的其他载荷。并在时间同步的前提下,将功能载荷的测量数据如定位数据、姿态数据和轨道数据等共用信息同步发送至网络上的其他载荷节点。通过时间同步与同步发送机制,解决了各载荷对高精度时间和共用信息的需求,弥补了专用信息硬件接口资源的不足。结果表明,与直接利用航天器平台的信息源相比较,当时钟源和共用信息来自功能载荷时,FC-AE-1553网络时间同步之后的时间基准精度和共用信息利用性能高出3个数量级,载荷获取的UTC时间精度达到百纳     

基于自由空间光的无人机集群通信载荷技术发展现状与趋势

对基于自由空间光(Free Space Optical, FSO)的无人机集群通信载荷技术应用需求进行了归纳总结,论述了FSO通信技术及应用在无人机载荷的国内外发展现状,展望了高速移动通信环境下无人机集群FSO通信载荷技术的未来发展趋势,进一步深入分析了应用于无人机集群的FSO通信链路的关键技术。可以预见,基于FSO的通信载荷将广泛应用于未来无人机集群的大带宽通信组网。     

SEAD场景异构无人机配置与任务规划联合优化方法

对敌防空压制(suppression of enemy air defenses, SEAD)场景是多无人机协同的典型应用,针对该场景特点,在任务规划问题基础上将各类型无人机数量也作为决策变量,充分表征目标、任务和无人机的多种约束,建立异构无人机编队路径问题模型。设计了双层联合优化方法求解该模型：上层设计了任务衔接参数指标,精确评估各类型无人机需求,指导无人机配置调整;下层设计了改进遗传算法,高效处理多类型约束并能结合无人机数量变化对任务方案进行精细调整;双层相互协调获得满足需求的无人机配置和执行方案。仿真结果表明,该方法可以在避免遍历无人机配置组合的前提下获得合理的无人机配置方案和高效可行的执行方案。     

城市环境下单无人机测向定位航迹优化算法

为解决单架无人机在城市环境中对辐射源目标的定位问题,提出了一种基于环境预测法的单无人机测向定位航迹优化算法。使用交互多模型-扩展卡尔曼滤波进行视距和非视距信号混合环境下的目标估计。结合估计的目标位置和城市地理信息模型,基于视线追踪法求解信号遮挡区域和多径信号干扰区域。在滚动时域控制算法框架下生成无人机预测轨迹,以最大化Fisher信息矩阵行列式为测向定位评价准则,考虑建筑物障碍以及其对信号的遮挡和反射效应对无人机测向定位航迹的影响,控制无人机选择最优航向飞行。仿真结果表明,该方法能够使无人机在存在障碍、信号遮挡和多径干扰的环境下实现对目标的高精度测向定位,为解决城市环境下的单架无人机测向定位问题提供了新思路。     

不确定环境下无人机区域目标搜索及载荷参数影响

针对不确定环境下无人机区域搜索问题,建立了实时探测更新的搜索方法,提出了机载光电载荷参数优化配置策略。建立了基于二维离散网格的无人机区域搜索模型,采用概率地图描述目标信息的实时获取与更新;引入不确定度指标、目标网格的重访和网格探测次数控制,建立搜索目标函数;建立了基于粒子群算法的搜索路径滚动优化方法;通过对任务区域平均探测时间步数和误判概率的估计分析,建立了机载光电载荷参数优化配置策略。使用蒙特卡洛方法验证了区域搜索方法的有效性和光电载荷参数配置对搜索效率、误判概率的影响。     

舰载无人机光电载荷对海搜索方式与搜索宽度

搜索方式与搜索宽度是舰载无人机对海搜索效率与搜索力配置研究的基础。基于舰载无人机及其光电载荷的性能特点,提出了舰载无人机对海搜索的七种基本搜索方式,并从不同的角度对舰载无人机对海搜索方式进行了分类,给出了搜索方式的选择方法;建立了舰载无人机光电载荷搜索宽度计算模型,为舰载无人机系统采用不同的搜索方式进行搜索时计算其搜索效率和搜索力的配置提供了决策依据。     

舰载无人机对岸可观测安全飞行空间分析模型

基于舰载无人机对岸上目标的观测能力出发研究出的"理想观参",考虑各种因素对舰载无人机在任务区域飞行安全的影响,建立了地理通视性分析模型、地理可飞性分析模型、飞行可控性分析模型、弹道安全性分析模型和观参上限分析模型;综合上述模型,给出了舰载无人机可观测安全飞行空间,满足可观测安全飞行空间的观测参数即为当前环境下的"实用观参";根据本文模型研制的舰载无人机对岸射击观测辅助决策软件,实现了舰载无人机对岸射击观测的科学决策。     

基于察打任务的无人机作战效能评估

首先根据时敏目标打击的特点,分析了察打任务模式下的察打一体无人机的作战使用。然后对评估体系中察打一体无人机的侦察能力与打击能力相关性进行了分析,同时将任务可执行度作为无人机效能评估的一项动态权衡标准,建立了基于察打任务的无人机效能评估模型,并基于效能指标体系建立了各分项模型。最后通过算例验证了模型的可行性。