复杂任务区域的区域划分与覆盖路径规划

多无人机对指定区域进行巡飞探测,在地理测绘、抢险救灾等领域起到重要作用。针对多无人机对凸/非凸多边形区域的覆盖问题,开展了复杂目标区域的区域划分以及覆盖路径规划技术研究。首先,建立了无人机飞行运动模型和指定区域的边界描述。然后,针对目标区域为凸多边形与非凸多边形两种情况,同时考虑区域凸分解与集群覆盖效率优化,分别提出了基于线扫描的凸区域划分方法与基于Delaunay三角剖分的非凸区域划分方法。接着,考虑无人机运动学约束与能量消耗最小化,提出了一种最小转弯半径约束下的Z型覆盖路径。最后,通过数值仿真验证了本文所提方法的有效性。结果表明,所提方法可以对凸/非凸多边形区域实现凸划分并减小了各子区域面积差异,提高了集群总覆盖效率,覆盖路径规划方法使路径总长相较于未沿主轴覆盖时减小了26%,转弯路径占比减小了36%。     

航母编队防空哨舰阵位配置方法仿真研究

针对航母编队内防空哨舰的阵位配置问题,首先根据防空哨舰的作战任务,提出了防空哨舰阵位配置基本原则,给出了防空哨舰阵位配置模型及模型中主要要素的计算方法,包括防空哨舰的有效作战半径、有效对空防御扇面角、预警距离、前出距离、前出方位;然后,分多种情况讨论了编队内防空哨舰阵位的配置方法,并完成仿真软件设计;最后,通过实例进行仿真计算,给出了不同条件下防空哨舰的阵位配置方案,并验证了模型中各要素对防空哨舰阵位配置的影响。结果表明:该方法可以快速确定航母编队中防空哨舰的最优部署阵位,具有较强的实用性,为航母编队防空哨舰的阵位配置提供了参考依据。     

无人机蜂群对防空作战的威胁与对策

无人机蜂群作战作为一种全新的作战模式,正逐步走进战场,对未来防空作战提出了更高的要求。文章总结美军无人机蜂群发展主要文件和无人机蜂群项目,分析了无人机蜂群主要作战功能,包括抵近侦察、诱骗干扰、侦察打击一体化和有人-无人协同打击等。提出了对无人机蜂群的防御对策,即构建地面探攻一体的防御体系和空中无人机蜂群防御体系,以实现对无人机蜂群的有效防御。     

加强防空导弹部队和歼击航空兵部署建议的 论证方法

兵力需求是作战筹划的重要内容之一,防空兵力需求的估算是防空作战指挥员和指挥机关平时进行战场建设,战时实施兵力集结与调动的基本依据。本文提出了一种加强防空兵力部署建议的论证方法,在不使用复杂的冲突空域仿真模型的情况下,使军事指挥机关能够高效地确定冲突双方兵力对比关系以及期望的作战行动效能;拟定在任何一个部队责任区内,防空导弹部队和歼击航空兵部署战斗编成的论证建议,供部队指挥员决策参考。     

准零风层新型临近空间浮空器区域驻留性能

以基于平流层底部的准零风层风场进行区域驻留的新型临近空间浮空器为研究对象,介绍了其工作原理和系统组成。通过建立动力学模型、高度调控模型和能源模型,分析浮空器在基于飞行速度约束和基于南北范围约束两种工作模式下的区域驻留能力,并讨论浮空器在这两种工作模式下的动态能源特性。对长沙地区风场环境的研究结果表明,相对于无控自由飞行状态,浮空器在两种工作模式下均可实现100 km直径范围的长时驻留,基于飞行速度约束工作模式对能量的消耗更低。     

基于CNN的SAR图像舰船目标检测算法

为了提升合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像舰船目标检测的精度和速度,对卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)在SAR图像舰船目标检测上进行了研究。通过改进OTSU方法对SAR图像进行分割,并且用最小外接矩形将疑似目标标记出来;依据矩形中心在原始图像上提取出固定大小区域作为候选区域;将提取的目标通过训练好的卷积神经网络进行判定,去除虚警目标并将检测结果在原图中标记出来。实测数据的实验结果表明,该算法在降低虚警的同时提升了检测速度。     

基于坐标的多区域风险综合模型

针对装备研制阶段的风险评估,采用风险可能性和风险后果的交叉结果来综合反映风险值,通过对概率-影响矩阵和典型风险综合模型进行分析研究,提出了基于坐标的多区域风险综合模型,该模型根据概率和影响在不同情况权重差别,将所有情况进行了区域划分。在此基础上,对区域进行连续化处理,将概率影响权扩展到所有风险情况,建立了更为详细的符合实际情况的概率-影响关系,以更加准确地对风险进行综合评估。     

雷达干扰对防空导弹系统支援效果评估

通过对比防空导弹系统得到雷达干扰支援前后的作战效能,评估雷达干扰的支援效果。以防空导弹拦截空袭飞机的概率为作战效能评估指标,并将其分解为防空导弹可发射批次、搜索雷达发现概率、制导雷达截获概率、防空导弹命中概率和目标的可拦截性,分别计算雷达干扰支援前后上述5个参数的变化,进而得出支援前后成功拦截概率的差异。最后通过实例分析验证了评估方法的科学性和准确性。研究成果一定程度上弥补了雷达干扰与防空导弹结合使用后作战效能评估的短板,并为防空导弹的运用提供一定的理论依据。     

航母编队航渡阶段中程防空哨舰前出距离模型

中程防空哨舰具备中远程探测和拦截作战能力,是航母编队在航渡阶段防空作战的重要单元。分析了阵位配置的影响因素,区分对敌航空兵力和反舰导弹两种情况,运用目标规划方法构建了对舰载机引导最小前出距离目标规划模型,并利用MATLAB仿真了相关因素变化时最小预警距离和最小前出距离的变化规律,验证了模型的适用性。     

基于卷积神经网络的空中目标粗分类研究

空中目标的准确分类与识别是防空作战的关键环节。将卷积神经网络应用到空中目标粗分类任务。实验基于Alex Net卷积神经网络模型,并利用建立的小规模数据集进行微调训练,从而提取目标特征并进行分类识别。再和利用HOG特征的分类方法进行对比实验,发现前者具有较大准确率的提升。得出利用卷积神经网络提取的特征具有更强大的表示目标的能力,为进一步实现跟踪空中目标打下实践基础。