舰艇编队协同反导队形配置优化研究

随着舰艇编队网络中心作战模式的产生与发展,其队形配置问题必须重新给予考虑。首先介绍了网络化反导作战系统的远程数据作战能力;其后,从指挥通信、火力掩护和一次耦合杀伤区3个方面给出舰舰间距的约束条件,以远程数据作战条件下编队舰空导弹杀伤区增量最大为优化目标,建立编队舰舰间距优化模型,并在此基础上结合电子干扰的要求,给出了编队队列角的最优范围解算方法;最后,在一定的战场假设下,通过示例的方式对模型的有效性与适应性进行了验证。     

天基光学短弧观测约束域的粒子群优化定轨方法

针对空间目标定轨问题,提出一种利用两段天基光学短弧观测数据的粒子群优化定轨新算法。在介绍天基光学短弧观测测量帧集、测量约束域及目标函数构造的基础上,为解决已有的基于网格搜索思想寻优的算法存在的多解、局部最优解及运算量过大等问题,提出了一种利用粒子群优化算法在约束域内对目标函数值寻优达到定轨目的的新算法。对算法的性能进行了仿真验证。多次仿真结果表明:该算法大大降低了计算量,且有效地解决了目标函数多解和局部最优解问题,对目标定轨的精度与定轨算法的克拉美罗下限接近。     

航空时敏制导炸弹增程弹道组合优化设计

为增强航空时敏制导炸弹在中制导段的滑翔能力,将极小值原理与自适应进化粒子群算法相结合,提出了一种适用于航空时敏制导炸弹增程弹道的组合优化设计方法。基于纵向平面内质心运动模型,推导了性能指标泛函及各不等式约束函数。引入Lagrange乘子矢量并建立相应的Hamilton函数实现无约束泛函极值问题的转换,推导出兼顾各优化目标函数的满意优化模型。利用自适应进化粒子群算法对该段增程弹道进行了攻角与弹翼张合档位双设计变量的组合优化。数值仿真算例表明,在满足状态方程约束的条件下,双变量的增程效果比常规单变量控制时显著提高,其优化结果可为制导炸弹弹道规划设计的研究提供一定的理论参考。     

干扰条件下地空导弹群射击指控效能评估模型

为定量评估地空导弹群射击指挥控制效能,在分析地空导弹指挥控制过程的基础上,运用解析法,首先建立了情报指挥通信干扰条件下目标杀伤概率计算模型,然后分别给出了假目标干扰和复合干扰时杀伤概率的计算方法,最后通过算例分析验证了模型的可行性和有效性,得出了具有实用价值的结论。仿真实验结果表明,指示射击的火力单元数量和指挥方式对射击效果有着显著影响。     

反潜巡逻机与反潜直升机协同反潜建模

针对反潜巡逻机与反潜直升机协同反潜作战问题,通过定性分析前者协同作战需求,提出了反潜巡逻机概略搜索、反潜直升机精确跟踪定位的协同战术。在此基础上,给出了反潜直升机联合使用声纳浮标与吊放声纳的搜潜策略,并建立了两机协同反潜定量分析模型。最后仿真分析了延迟时间、初始距离、定位误差等因素对直升机留空时间需求与声纳浮标数量需求的影响;同时计算了反潜直升机协同反潜的最大作战距离,以及所需声纳浮标的数量。结果表明,对于低速常规潜艇目标,两者协同反潜区域较广;而对于高速核动力潜艇,需多架反潜直升机参与协同。     

基于协同仿真技术的制退机故障规律研究

制退机是反后坐装置的重要组成部分,它性能的好坏直接关系到火炮战斗力的发挥,为了研究制退机发生故障对火炮后坐运动产生的影响,对制退机故障进行了分析,运用计算流体力学理论和协同仿真技术,建立了制退机MATLAB/FLUENT协同仿真模型,解决了传统火炮后坐计算模型的局限性,与传统计算模型相比,提高了计算精度,得到了制退机内部瞬态流场参数。通过对节制环磨损典型故障进行仿真研究,分析了节制环在不同磨损程度下对火炮后坐运动的影响规律,并对节制环局部压力分布情况进行了简要解析,为进一步对制退机性能退化规律分析研究提供了有效途径。     

超视距协同空战传感器、武器协同控制决策模型

首先给出超视距协同空战传感器、武器协同控制的定义,并描述传感器、武器协同控制决策问题。然后介绍协同网络信息相关定义及其矩阵式表述。在此基础上建立基于协同网络信息的传感器、武器协同控制决策的数学模型,最后利用多目标进化算法(MOEA),以一架预警机指挥控制4架战斗机拦截1个来袭目标情况为例对模型进行了验证说明。其结果表明了所建立模型在传感器、武器协同控制决策研究中的可行性和有效性。     

多无人机协同任务分配方法

任务分配是多UCAV协同控制的核心和有效保证,是一类复杂的多目标优化问题。针对一种扩展的混合整数线性规划(MILP)任务分配模型,通过对模型特点的分析,提出一种基于相似度的遗传退火算法解决该问题并进行仿真实验,仿真结果表明该算法具有较强的收敛性和较好的多样性,验证了改进算法解决该问题模型的有效性。     

防空反导武器系统拦截群目标优化决策算法

空袭作战的快速性、突然性不断增强,现代防空反导系统面临的威胁日益增加,防空反导任务异常艰巨,而我防空武器系统拦截敌空袭目标排序问题又是一个现实、亟待解决的实际难题。结合现代空袭与反空袭的特点,从现有的拦截排序原则出发,对防空导弹武器系统拦截群目标问题进行分析,建立了排序优化模型,给出了拦截决策算法。最后通过示例对算法进行分析,得出算法既符合当前的拦截原则,同时又对当前原则进行了完善与推广,试图为决策人员提供科学、合理的模型依据与参考。     

基于θ-QPSO的战斗机机动规避优化方法

规避导弹攻击对于提高战斗机生存能力具有重要意义。首先,建立战斗机和导弹的运动模型及导弹导引律模型,采用直接多重打靶的参数化方法,将机动规避最优控制问题转化为非线性规划问题;采用相位角编码量子粒子群优化算法(θ-QPSO)实现参数寻优,并结合滚动优化的思想,利用模型预测控制得到规避轨迹闭环解和战斗机的实时控制量。最后仿真验证了该方法的合理性和算法的有效性。