美军全球信息栅格及其子网近期发展概析

文章介绍美军全球信息栅格(GIG)及其三个子网——空军指挥控制星座网、海军部队网和陆军陆战网的近期发展情况,并对其发展特点与发展趋势进行了分析.     

融合地理信息的粒子滤波被动跟踪算法

在粒子滤波机动目标跟踪中,为避免粒子集退化现象,通常采取大量的初始粒子数,因而带来了运算量大、跟踪精度低的问题.融合目标舰可能的航线及地理位置先验信息,将约束条件加入到粒子更新迭代中,对粒子的分布和权值进行调整.通过仿真对比加入约束前后算法的跟踪性能,可以看出融合地理信息后,较好地解决了粒子滤波计算量大的难题,提高了纯方位跟踪定位的精度.     

检查搜索时舰艇编队匀速搜潜与跳跃式搜潜比较

在分析水面舰艇编队使用拖曳式线列阵声纳匀速搜潜和“跳跃式”搜潜过程的基础上,对仿真环境进行假设,并建立了水面舰艇搜潜蒙特卡洛法模型,通过仿真试验,对其在一定条件下检查搜潜时匀速搜索与跳跃式搜索效能进行研究,得出的相关结论对提高水面舰艇反潜作战运用水平具有较大的实际应用价值.     

利用拖尾能量提高蝶形天线辐射效率

蝶形天线在探地雷达中已有广泛的运用,但其辐射效率不高的问题一直存在。究其原因,主要是将近70%的辐射能量是以有碍目标探测的拖尾的形式存在。为了保证探测性能,传统上可观的拖尾能量往往以阻抗加载的方式被吸收掉。本文研究发现,当选择双极性单周波作为激励脉冲时,通过优化天线长度可以实现拖尾能量的有效利用,从而显著地提高蝶形天线的辐射效率。仿真实验结果表明,在较远的探测距离上本文方法可以将辐射效率提高近100%。通过实测实验进一步验证了本文方法的有效性。此外,本文所提的方法易于工程实现,工程应用价值十分明显。     

水面舰艇编队反潜作战仿真模型组件化研究

针对目前编队反潜作战仿真领域中模型利用效率和可重用性较低的现状,提出并建立了基于组件技术的编队反潜仿真模型体系结构,依据编队反潜作战实际物理过程对编队反潜作战仿真模型体系进行了组件化层次结构划分和作战仿真模型组件设计,按照J2EE/EJB体系结构,完成了系统配置和不同类型组件及组件间信息交互接口设计,并对仿真系统进行了实现.结果证明该方法能有效提高模型可重用性并提高系统仿真运行效率.     

面向航迹中断的模糊航迹关联算法

针对海战场态势中,由于系统误差、电磁干扰、地理环境隔绝、电子静默等原因,出现的传感器信号长时间中断、目标丢失,导致态势中航迹不连续的问题,提出了一种改进的模糊航迹关联算法.该算法通过采用统一速度模糊因素和方向模糊因素、改进加速度模糊因素、制定二级关联策略和自动调整隶属度函数关联阈值等方法,实现了在目标机动性较强、中断时间较长等情况下的航迹关联,保证了态势的稳定.通过Monte Carlo仿真实验表明,该算法具备较高的关联性和鲁棒性.     

基于二分粒子群优化的阵列天线方向图综合

在阵列方向图综合中,粒子群优化技术通过简单的算法就可以达到很好的综合效果.然而基本的粒子群算法存在易于陷入局域最优值、迭代次数大的缺点,针对这些缺点,提出了一种新的算法——二分粒子群优化算法.该算法利用基本粒子群算法中的随机因素将其下一代的粒子分裂为2个粒子,在这2个粒子中选优处理.仿真结果表明,改进算法改善了基本粒子群算法容易收敛到局域最优值和迭代次数大的缺点,在阵列方向图的综合中取得了良好的效果.     

基于FDTD方法的电波在等离子体中传输特性

根据时域有限差分(Finite Difference Time Domain, FDTD)法的基本原理,分析了等离子体的物理场特性及数值计算,介绍了飞行器再入时等离子鞘的形成以及等离子体相对介电常数对波的衰减,通过三维FDTD和二维FDTD模拟了电磁波在等离子体中的传播情况,证明了FDTD方法是解决电磁波在复杂媒质中传播的一种有效方法,并探究了飞行器再入段黑障区通信的理论和方法。     

基于协同交战的战术数据链技术研究

介绍了外军典型战术数据链的发展情况,同时根据未来网络化作战需求,对基于协同交战的战术数据链的作战使用进行了研究,提出了基于协同交战的战术数据链体系结构、功能需求和指标需求,最后给出了基于协同交战的战术数据链的发展建议.     

基于方位特征序列的地雷鉴别算法

在使用低频超宽带合成孔径雷达(UWB-SAR)对地雷进行探测的过程中,根据目标电磁散射随方位角和入射角的变化特性,提出一种利用双峰间距和频率凹点特征沿方位向变化的隐马尔科夫模型(HMM)鉴别算法。该算法首先针对目标感兴趣区域(ROI)图像估计其各方位回波响应,然后利用时频原子提取时域双峰间距和频率凹点,进而得到随方位角变化的特征序列,再通过SAR工作时方位角和入射角的变化特点以及训练样本确定HMM参数,并在此基础上计算疑似目标新的特征矢量,采用马氏距离进行判别。实验结果表明了本文所提方法在目标鉴别方面的有效性。