实现C3I系统互操作性的体系结构

指出了互操作性是现代战争对C3I系统的基本要求,体系结构是保障所开发的C3I系统满足军事需求的机制.着重论述了为实现C3I系统的互操作性,在开发体系结构时所应遵循的指导原则.     

基于改进PH曲线的无人机路径规划方法

快速而有效的航路规划是无人机执行作战任务的基础。针对现有Pythagorean Hodograph(PH)曲线路径规划方法中仅对一条路径曲线进行优化问题存在的不足,提出一种基于改进PH曲线的多段路径的组合规划方法。该方法通过建立选择策略,改进多段PH路径合成方法,有效利用了PH曲线的曲率连续性和精确性,结合贪心算法的快速寻优特性,可以快速得到满足安全性、曲线连续和曲率连续的最优PH路径。仿真结果表明了该方法的合理性和有效性。     

高精度CFD程序的内外子区域划分异构并行算法

对计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)程序CNS提出一种Offload模式下对任务内外子区域划分的异构并行算法,结合结构化网格下有限差分计算和四阶龙格-库塔方法的特点,引入ghost网格点区域,设计了一种ghost区域收缩计算策略,显著降低了异构计算资源之间的数据传输开销,负载均衡时CPU端的计算与MPI通信完全和加速器端的计算重叠,提高了异构协同并行性。推导了保证计算正确性的ghost区域的参数,分析了负载均衡的条件。在"CPU(Intel Haswell Xeon E5-2670 12 cores×2)+加速器(Xeon Phi 7120A×2)"的服务器上测得该算法较直接将任务子块整体迁至加速器端计算的异构算法性能平均提升至5.9倍,较MPI/OpenMP两级并行算法使用24个纯CPU核的性能,该算法使用单加速器时加速至1.27倍,使用双加速器加速至1.45倍。讨论和分析了性能瓶颈与存在的问题。     

平流层飞艇高能激光武器防御弹道导弹

防御弹道导弹逐渐受到世界各国的重视,扩大拦截窗口是重要的发展趋势之一。平流层飞艇有可能通过艇载激光武器或者中继反射地基激光两种方式拦截自由段弹道导弹,为评估这两种方式的拦截效果和可行性,本文分析了平流层飞艇搭载高能激光武器的可能性以及中继反射作战方式的特点,建立了激光烧蚀模型,采用数值计算方法对激光的烧蚀效果进行了研究,结果表明平流层飞艇部署位置应距离导弹发射点800～1000km,平流层中继激光飞艇能够在短时间内引爆弹头,艇载激光武器采用烧蚀弹头防热层的方法同样可以达到拦截弹道导弹的目的。     

基于内外子区域划分的高阶精度CFD程序异构并行算法

对计算流体力学(CFD)程序CNS提出一种Offload模式下基于内外子区域划分的异构并行算法,结合结构化网格下有限差分计算和四阶龙格库塔方法的特点,引入ghost网格点区域,设计了一种ghost区域收缩计算策略,显著降低了异构计算资源之间的数据传输开销,负载均衡时CPU端的计算与MPI通信完全和加速器端的计算重叠,提高了异构协同并行性。推导了保证计算正确性的ghost区域的参数,分析了负载均衡的条件。在“CPU(Intel Haswell Xeon E5-2670 12 cores ×2)＋加速器(Xeon Phi 7120A ×2)”的服务器上测得该算法较直接将任务子块整体迁至加速器端计算的异构算法性能平均提升5.9倍,较MPI/OpenMP两级并行算法使用24个纯CPU核的性能,该算法使用单加速器时加速1.27倍,使用双加速器加速1.45倍。讨论和分析了性能瓶颈与存在的问题。     

作战仿真数据研究

数据是现代作战仿真系统的重要组成部分,数据的开发也是作战仿真系统研发及仿真运行中需要解决的关键问题之一。为了深化对作战仿真数据认识及指导数据开发,对作战仿真系统的数据问题进行了研究。首先,分析了军事数据的特点,然后依据数据性质及在作战仿真中作用的不同,提出了基于性质和基于作用的数据分类方法,并在此基础上研究了作战仿真数据的来源。最后,根据作战仿真系统研制过程的划分,对比分析了作战仿真系统研制过程与数据形成的关系,给出了数据的形成过程。     

C3I系统体系结构的演化开发过程

体系结构的建立是C3I系统工程的重要组成部分,它是保障所开发的C3I系统满足军事需求的机制.提出了C3I系统体系结构的演化开发过程,它是体系结构开发在需求汇集、体系结构设计、建立可执行模型、体系结构评价等四个主要任务区域中循环迭代、逐步求精的过程.确定和论述了演化开发过程中各任务区域的主要活动.     

一种打击平流层飞艇的方法研究*

平流层飞艇可作为临近空间攻防双方重要的武器平台,研究如何对其实施打击具有重要理论及现实意义。现有研究证明由于囊体内外压差极小,通过打击飞艇囊体使其升力气体泄漏从而达到打击目的的方法时效性太差,因此在建立平流层飞艇接收太阳能模型及毁伤薄膜电池模型基础上,分析了太阳能薄膜电池毁伤面积变化与飞艇作战能力之间的关系,并采用蒙特卡洛方法研究了导弹突防阶段雷达探测概率、导弹拦截概率和击中目标时导弹毁伤半径对薄膜电池相对毁伤面积的影响。仿真结果表明,将防御方雷达探测概率和导弹拦截概率控制在0.5并将导弹有效毁伤半径提高到50.0m能较好达成打击平流层飞艇的目的,3枚导弹就可使700m长飞艇在较短时间内丧失作战能力,通过毁伤飞艇太阳能电池来达到打击平流层飞艇目的的方法可行。     

平流层飞艇空间控制作战样式分析*

临近空间是未来作战的制高点之一,在分析了临近空间作战特点的基础上,建立了平流层飞艇编队作战模型,通过研究飞艇的信息对抗能力、防御能力及武器性能,表明激光武器比导弹更适合于平流层飞艇的临近空间作战,干扰通信系统比干扰侦察系统对作战结果的影响更大,采取一定的防御措施也不能对平流层飞艇的损失率产生较大影响.