反舰导弹“双一”攻击最大攻击角计算方法

针对反舰导弹"双一"攻击作战中航路攻击角的制订缺乏定量依据、飞行航路中转弯角影响考虑不足等问题,研究最大攻击角计算方法。从反舰导弹飞行航路的航路点数量、转弯角、航路点间距、航程等方面对约束条件进行建模;提出了以攻击角最大、航程最短为目标函数的双目标规划方法;分析了航路点间距、航路点转弯角之间的关系。最后仿真计算了航路点数量确定与变化两种情况下的最大攻击角。结果表明:随着航路点数量的增加,反舰导弹最大攻击角迅速增大,但对反舰导弹的航程提出了更高要求;若过度追求大攻击角,将难以发挥反舰导弹的射程优势。     

基于机动动作库的航路飞行仿真方法

提出将航路飞行航迹分段为直线机动段和空间任意平面内的圆弧机动段,再将各段进行切线连接,形成光滑的航迹.这种采用多段组合航迹的生成方法,获得空中的航路点信息后,计算飞行时的空中姿态.仿真结果表明,本方法可以根据输入的航路点数据,有效获得准确的空中航迹.     

面向机动威胁单目标定性微分对策的航路重规划

航迹规划是飞行器规划系统的一个重要子任务.针对具有主动性而非纯粹动态的敌方威胁类型,以单目标定性微分对策解决航路的动态重规划问题.在假设对静态威胁的参考航迹和安全走廊已预规划确定基础上,构建了基于单目标定性微分对策面向主动威胁安全走廊内飞行器航路对策的数学模型,并对航路的单目标定性微分对策系统进行了求解.     

基于Dijkstra算法的水平航迹规划

战术飞行任务的航迹规划是依靠地形信息和敌情信息,在某些约束条件下,找出作战飞机从起飞点到目标突防生存概率最大、航程最短的飞行轨迹的过程。采用简易方法建立了威胁模型,用Dijkstra算法实现了作战飞机整体最优水平航迹解算,并给出了具体算例,验证了算法的有效性和实用性。     

基于图形几何的平面区域位置关系判定方法

针对地理信息容量的增加带来的航迹规划计算量急遽增长的问题,首先将任务区大容量地理信息进行化简、合并成几何图形,并按电子地图比例尺谱系依次存储为数据文件;其次,通过开发内存虚拟绘图工具集,在确定的任务区域内,将预处理后的地理信息和飞行器预计航路及散布域分别绘制成平面图形区域;再次,采用图形几何方法将平面区域的相交判断转化为计算机图形几何运算,根据运算结果判定了平面区域之间的位置关系;最后,分别在Pow PC环境和AMD X86环境,对图形几何运算算法的计算效率进行了验证。仿真结果表明:该方法具有计算时间不随地理信息的增加而显著增长的特点,可以满足在有限硬件资源条件下进行大量复杂计算的要求。     

舰载对陆巡航导弹规划航路点间距离的计算分析

针对舰载对陆巡航导弹在实际飞行中,其航迹需要参考近似大地线的航线,在充分考虑导弹由海对陆的航路规划过程基础上,提出了易于编程、精度有所改进的空间两点间大地距离的计算方法。该方法在考虑高程的地球椭球模型参数的求取基础上,利用Bowring反解公式重新推导了顾及高程的空间航路点间的计算公式。相关算例表明,该方法提高了导弹规划航路点间距离的计算精度且易于工程实现。     

并联TBCC动力对高超声速飞行器性能的影响

针对马赫数为6的一级高超声速巡航飞行器的动力需求,提出涡轮/亚燃冲压/双模态超燃冲压组合动力（T/RJ/DMSJ）和射流预冷涡轮/亚燃冲压/双模态超燃冲压组合动力(PCT/RJ/DMSJ)两种方案。在给定的飞行任务下,分析起飞推重比分别为0.8和1.0时,飞行器完成任务时的航程和飞行时间,并对比了PCT/RJ/DMSJ在两种工作模态下的性能。研究结果表明：在相同的起飞推重比下,两种组合动力方案的航程和飞行时间相差不大。当起飞推重比为0.8时,采用PCT/RJ/DMSJ组合动力方案比T/RJ/DMSJ组合动力方案的航程高出3.6%,飞行时间高出3.8%;当起飞推重比为1.0时,PCT/RJ/DMSJ的航程和飞行时间比T/RJ/DMSJ的分别高出4.6%和4.8%。在小推重比下,跨声速段的燃料消耗和飞行时间占整个加速爬升段的比例较大,随着推重比的增加,这个比例减小,巡航可用的燃料比例增大,巡航距离增加,提高起飞推重比可以提高超声速飞行器的航程并缩短飞行时间。     

基于模拟退火和共同进化算法的协同航路规划

针对多飞行器协同作战的协同航路设计问题,提出了一种基于模拟退火和共同进化算法的协同航路规划,建立了基于共同进化计算的航路规划问题模型和相应的适应度函数.算法利用极坐标表示每个飞行器的航路点,缩短了染色体编码长度,提高了优化效率,并将模拟退火的Boltzmann接受机制引入共同进化算法,对共同进化操作后的新解进行判断接受与否.仿真结果表明了该方法的有效性和可行性.     

陆军战术空域管制相关问题研究

在空域结构划分的基础上,分析了陆军用空用户特点和陆军用空用户对战术空域的使用需求;针对飞行器间的冲突检测问题,通过使用ADS-B技术,提出了平时训练时飞行器间冲突告警方法;通过建立飞行器航迹间碰撞冲突的计算模型,给出了战时飞行器航迹间冲突的模型预测方法。对陆军战术空域相关问题研究有参考价值。     

基于NSGA-II算法的三维多目标航迹规划

针对现有民航航迹规划模型忽视飞行高度影响,规划目标单一等问题,提出了考虑高度维的三维多目标规划模型。采用栅格法构建包含地表特征、山峰、"三区"和危险天气的规划环境,综合考虑经济效益和安全效益,提出以航程最短、航迹离散系数最小、角度改变量最小和转弯点个数最少为规划目标,引入飞机机动特性约束和民航飞行规则约束,并利用NSGA-Ⅱ算法完成模型求解。最后进行实例分析并与三维A~*算法比较,结果表明该模型效果良好、应用性强,能得到多组具有不同属性的可行航迹。     

基于深度学习的高超声速飞行器运动行为识别

高超声速飞行器具有机动大、速度高、航程远、威胁强等特点,已成为各大国重点发展的武器装备,识别其运动行为能为防御和拦截提供有力的技术支持。本文对有禁飞区等复杂约束条件下的高超声速飞行器运动行为识别问题开展研究：首先通过分析高超声速飞行器的运动特点,建立能够充分描述其行为模式的参数化运动方程;然后基于优化思想求解有禁飞区等复杂约束条件下的航迹规划问题,构建其数据集;最后基于深度学习方法设计高超声速飞行器运动行为识别算法。试验结果表明：所设计的识别算法能够实现对高超声速飞行器运动行为的识别,且具有一定的泛化能力,可为后续防御决策提供一定的参考。     

基于A*算法的四维实时航迹规划算法

飞行器在飞行过程中接到攻击时间敏感目标的指令时,时间因素必须被考虑,这时飞行器就要规划出四维航迹.利用A*算法的特点,将A*算法的估价函数解释为一个与时间相关的函数,通过比较规定到达时间与预测到达时间之间的差值,确定出将要优先扩展的节点,并通过航程调节和速度控制来减小时间误差.提出的四维航迹算法在算例中实现,实验结果表明飞行器可以按规定的时间到达目标.     

无人机路径规划算法与仿真

根据敌方防御雷达、防空火力等威胁以及禁飞区的分布情况,构造基于战场威胁中心的Voronoi图,得到可以规避各种威胁的航迹线段,结合战场威胁信息,计算航迹段的代价,形成有向图,计算出无人机初始最优航路,利用无人机初始状态和性能约束进行航路的进一步修正,满足了无人机的飞行特点.并运用MATLAB编制图形化界面,实现仿真结果的图形显示.     

飞行器航路规划算法分析

针对现代军用飞行器任务规划系统航路规划的特点,分析了飞行器航路规划的基本要求,阐述了目前国内外应用和研究的几种航路规划算法:A*搜索算法、遗传算法、粒子群算法、数学规划算法、电势理论法等,并对飞行器航路规划算法的发展趋势进行了展望.     

无人机风梯度滑翔过程中能量变化

风梯度滑翔是一种能够使飞行器从飞行环境中获取能量的飞行方式。在已建立的飞行器动力学模型的基础上,分析了无人机在已知的梯度风场中一个滑翔周期内的能量变化过程。采取分段解析的方法,将一个风梯度滑翔周期分为4个阶段进行分析,即逆风爬升、高空转弯、顺风下滑和低空转弯,其中高空转弯为整个滑翔周期内的关键阶段。采用三维空间路径结合二维平面投影的计算方法,详细分析了无人机在高空转弯过程中的运动方程和能量转化方程,同时分析了影响飞行器从梯度风场中获取能量以及梯度风场中由于空气阻力导致飞行器能量损失的相关参数,为无人机最大程度地从梯度风场中获取能量,同时减少自身能源损耗提供了理论指导,并且根据理论建模进行了仿真分析,得出了逆风爬升和高空转弯的初期是获取能量主要阶段的结论,对指导无动力滑翔有很大的意义。     

改进蚁群算法的无人机航路规划

蚁群算法是基于生物界群体启发行为的一种随机搜索寻优方法,其正反馈性和协同性使其可用于分布式系统,隐含的并行性更使其具有极强的发展潜力,在解决组合优化问题上有着良好的适应性.基于两种改进蚁群算法,分别将遗传算法的交叉操作和Dijkstra算法结合到蚁群系统的无人作战飞机航路寻优过程中,使无人作战飞机以最小的发现概率与可接受的航程到达目标点,并提高了无人作战飞机的航路寻优能力.     

具有指定误差协方差的相关域预测方法

利用协方差控制的理论和方法,研究了Ｃ３Ｉ系统中航迹数据融合的未来点相关域预测问题,提出了根据格定预测误差协方差来确定目标航迹未来点所处的相关域位置及大小的新方法。该方法具有实时性好、计算量小的特点。仿真结果表明了该方法的可行性。     

基于自由空间法的航迹规划方法

针对无人飞行器的海上航迹规划问题,提出了一种基于自由空间法的规划方法。该方法首先对规划空间进行单元分解后,搜索给定的起始单元到目标单元所有的连通分支,将规划空间进行通道划分,然后在每个通道内采用规划算法进行航迹规划,该通道的划分既可应用于多航迹的协同规划,也可求出单航迹的最优航迹。实验结果表明,该方法可用于无人飞行器的海上航迹规划。     

地面防空兵应对干扰吊舱和反辐射导弹的侧击战术策略理论分析

根据当前地空导弹武器系统受干扰吊舱和反辐射导弹威胁导致其作战能力下降的作战实践,本文首先提出了一种可有效打击进犯之敌、保全自身的侧击战术;其次,对该侧击战术进行军事建模,分析了飞行器从开始转弯到照射制导雷达进入其攻击范围期间,飞行器速度、攻击角度范围、转弯时的坡度角及航线与雷达间的航路捷径等因素对飞行器转弯时间造成的影响,并结合防空作战过程、避开空中威胁相关因素,给出了照射制导雷达辐射时机的标准;最后提出了确保侧击战术成功运用应的意见建议,并根据其操作难度指出人工智能运用于军事领域的必要性。希冀本研究能够为地面防空兵应对干扰吊舱和反辐射导弹的侧击战术提供一定理论参考。     

考虑飞行器RCS分布的航迹规划

提出飞行器根据自身RCS分布特征,在雷达威胁完全覆盖防区时进行突防的三维航迹规划方法.将飞行器在三维空间中的运动分解为水平平面和垂直平面内的运动,简化飞行器RCS分布特征为蝴蝶结形分布,根据雷达探测目标信噪比大小提出多威胁情况下快速判断最具威胁雷达的方法,采用启发式A*算法得到突防航迹.最后对比分析采用固定RCS和分布RCS的飞行器所得突防航迹,结果表明采用分布RCS的航迹安全性更高.