新一代人工智能在国防科技领域发展探讨

新一代人工智能技术已经成为当前研究的重点和热点,并逐渐成为提升国防力量、军事能力和国家竞争力的有效途径。本文在总结人工智能概念的基础上,给出了新一代人工智能的定义和发展的重要意义,从掌握未来战争主动权、支撑军工装备研制生产模式转型和保障国防科技先进性三个方面梳理了国防科技领域发展新一代人工智能的必要性,并从基础技术支撑和国防特色应用两个方向提出了国防科技领域发展新一代人工智能涉及的基础软硬件、标准规范、智能装备/系统、辅助作战指挥、智能研发等重点内容,在此基础上给出了相关的发展建议。以上研究可为新一代人工智能技术在国防科技领域的研究、应用和发展提供参考。     

基于果蝇算法优化LSTM的雷达波束扫描行为预测

在认知电子战体系下,更为智能的算法才能适应日益复杂的电磁空间。针对相控阵雷达的波束扫描行为预测问题,在正弦坐标系下将波束扫描位置数据抽象为网格数据,利用果蝇优化算法寻找最优的LSTM网络超参数,提出了一种基于果蝇算法优化LSTM的波束行为预测方法。仿真实验表明所提算法在果蝇算法调参的支撑下,相较NAR神经网络算法和普通的LSTM算法而言,预测精度和鲁棒性更强。     

网络化维修信息系统互操作性等级评估

网络化维修保障中信息交互平台缺乏对互操作性优劣的评估方法,互操作性评估难。在网络化维修这一特定领域,互操作性是获取信息的基础。明确了网络化维修的互操作内涵,针对维修信息系统的特点,搭建网络化维修互操作平台所需的网络支撑,研究适用的互操作性评估模型和指标体系,构建了维修信息系统的互操作性等级评估模型,对维修保障信息系统建设具有指导意义。     

伴随函数法与最优制导律性能分析

为选择适合先进空空导弹使用的制导律,以最小能量需求和零脱靶量作为目标函数,使用最优控制理论在相应假设条件下推导得到了5种最优制导律:比例导引制导律(PN)、增强比例导引律(APN)、PN-M制导律、PN-MT0制导律和PN-MT制导律。介绍了伴随理论以及原系统变换为伴随系统的方法,建立了脱靶量伴随系统和加速度伴随系统,利用伴随函数理论对比分析了各制导律闭合回路中脱靶量和末端需用加速度随末导时间的变化规律,并使用蒙特卡洛方法结果与伴随法结果进行了对比。结果表明,伴随法结果与蒙特卡洛结果精确一致,但伴随法的效率是蒙特卡洛方法的几百倍。通过分析结果可知,PN-MT制导律的性能最优,脱靶量和末端需用加速度均为零;当末导时间足够时,PN-M制导律性能接近于PN-MT制导律;PN-MT0制导律性能优于APN和PN,但次于需求信息量更少的PN-M制导律;而未利用导弹动力学信息的PN和APN制导律末端需用加速度非常大。     

基于雷达图的防暴武器系统作战效能评估方法

为科学、合理和直观地评估防暴武器系统的作战效能,提出基于雷达图的防暴武器系统作战效能评估方法。建立了防暴武器系统的作战效能指标体系。构造了防暴武器系统的雷达云图。提取雷达图中各指标的扇形面积特征解决传统雷达图法评价结果不唯一的问题,进一步设计防暴武器系统作战效能评价模型。通过实例验证所提评估方法的正确性和合理性。研究工作为防暴武器系统的作战运用及性能优化提供了科学指导。     

满足大动压模拟要求的试验弹道优化设计

为了解决弹道导弹在高海拔发射场进行飞行试验时的大动压检验问题,提出一种模拟大动压条件的试验弹道设计方法。针对发射场的实际特点,建立残骸再入的动力学模型与落区边界模型;将大动压模拟条件转化为过程约束,提出一种主动段联合优化策略。基于自适应模拟退火算法,分别设计了三组满足不同大动压模拟条件和各项约束的试验弹道,并给出了对应的落区调整方案,验证了该方法的可行性。设计结果表明,最大动压主要出现在一级,一级最大负攻角增加,则最大动压也明显提高;同时调整发射方位角和二、三级程序角可以保证试验弹道满足弹头落点约束条件。     

采用瞬态球状热斗篷方法的浅层地下目标红外隐身技术

由于浅层地下目标与背景土壤的热物性不同,影响了整个区域表面的温度场分布,容易被敌方探测系统发现并击毁。针对这一问题,考虑太阳辐射、天空辐射以及风速的影响,建立了埋藏地下目标的区域温度分布传热模型,揭示了不同时段埋藏地下目标对区域表面温度场的影响。在变换热力学的基础上,通过坐标变换的方法,推导出球状瞬态热斗篷的导热系数的通解表达式。根据等效介质理论,对设计的热物性参数进行均质化,并通过数值实验方法验证了基于热斗篷地下目标红外隐身技术的可行性。     

多空域窗射击技术研究

未来空域窗射击体制相对集火射击体制,提高了对机动目标的拦截概率,能够对付有限机动目标,然而依然难以对付具有高度机动能力的目标,尤其是有人驾驶飞机,如果在射弹飞行时间内进行拐弯、爬升、俯冲等强机动.为了进一步提高对目标的拦截概率,提出了多空域窗射击体制,即在传统火控系统中增加目标实时态势估计模块,实时预测目标在射弹飞行时间内的可能机动模型,并根据预测结果进行多个未来空域窗射击.