21世纪十大军用生物技术

在引发21世纪武器装备革命性变化的高新技术中,以生命科学为基础的综合性技术——生物技术将成为军事高技术的制高点。有识之士认为,现代化生物武器是一支重要的或慑力量,在未来战场上,生物武器比原子弹更可怕。据有关专家预测,21世纪将有十大生物技术应用于军事领域。     

RLV再入标准轨道制导与轨道预测制导方法比较分析

提出只更新飞行剖面参数的航程更新方法及相应的RLV再入标准轨道制导规律;结合轨道在线生成与跟踪技术,采用Runge-Kutta-Fehlberg自适应变步长轨道快速预报方法,研究了RLV再入轨道预测制导。进一步对两种制导方法进行了比较分析研究,研究认为标准轨道制导与轨道预测制导都是可行的RLV再入制导方案,其有机结合是未来可重复使用跨大气层飞行器再入制导的发展趋势。     

基于位置预测的靶场图像实时判读方法

在靶场经纬仪对目标实时跟踪测量时,会发生相机随机抖动的情况,引起目标在图像中大幅度运动。应对大幅度运动时,基于搜索窗口的跟踪方法容易丢失目标,而基于全图搜索的跟踪方法时效性差。针对以上问题,提出一种结合核相关滤波算法(Kernelized Correlation Filter, KCF)和目标位置预测的改进的跟踪学习检测算法(Tracking-Learning-Detection, TLD)跟踪框架。利用正交多项式最优线性滤波器及相机角度信息预测目标下一帧位置,在此区域利用KCF进行快速跟踪,可以提高跟踪的成功率和时效性,跟踪失败时再进行检测。仿真实验表明,最优线性滤波器能较准确预测目标位置,给KCF提供较准确的搜索位置,算法每帧耗时仅为1.1 ms,且定位精度优于TLD和KCF,能有效应对相机抖动的问题。靶场实际试验证明该方法可提高靶场自动判读水平,减少人工干预。     

深度神经网络指导下的无线覆盖预测算法

为保证新一代移动无线网络能够根据实时覆盖情况动态地调节小区天线参数,需要实现高效且准确的无线覆盖预测。传统的求解方法通过精确的场强预测判断天线参数的优劣,虽然精度很高但需要大量的计算资源,无法满足5G和后5G移动网络通过实时覆盖预测进行射频参数动态调整的实际需求。现采用基于深度神经网络的算法对给定天线参数的覆盖效果进行预测,以取代对目标区域的精确场强预测。数值结果表明:该方法能够在保持计算准确性的同时显著减少计算量,为5G动态网络规划提供基础性参考数据。     

基于能力的信息化弹药消耗预计方法

信息化弹药是现代作战中重要的精确杀伤武器,为了提高打击效率、降低费用代价,需要精确预计消耗量。针对信息化弹药毁伤概率高、受多种战场环境影响等特点,提出了基于能力的预计方法。该方法运用模糊逻辑理论对多种因素进行综合定量分析,根据弹药命中概率和目标类别获得目标-弹药匹配组合,并使用弹药费用和保障费用对匹配组合进行最低费用代价排序,通过目标价值和数量预计弹药消耗量。结合实例进行的仿真计算结果表明,该方法能有效预计信息化弹药消耗量。     

低速大雷诺数混合飞艇气动性能分析

针对混合飞艇体积巨大同时气动外形复杂使得现有条件的风洞试验很难精确测量其气动性能的问题,开展了适用于混合飞艇气动性能分析的计算流体力学(CFD)的数值分析方法研究。考虑混合飞艇低速大雷诺数的特点,将变分多尺度方法 (VMS)与动态Smagorinsky大涡模拟(LES)模型相结合,提出了组合的VMSLES湍流模型。将基于RANS方法和LES方法的其他三种湍流模型相对比,利用雷诺数相近、实验数据丰富的6:1长椭球飞艇对不同的湍流模型进行了对比验证。结果显示LES方法预测结果与实验结果吻合较好,优于RANS方法,并能显示更多流动细节,而组合的VMS-LES模型能够更精确地捕获实验研究中观察到的二次涡。利用组合的VMS-LES模型对有翼HAV与多囊瓣HAV进行了气动性能分析,并研究了不同部件对飞艇气动特性的影响。结果表明,由于尾翼表面产生的一次涡与二次涡相互作用,尾翼在增加气动升力的同时也增加了阻力。     

基于失供概率的弹药储备构成分析

弹药储备与失供问题是战时弹药供应决策的核心问题之一。以师规模的野战阵地防御战为例,运用弹药消耗模式仿真模型进行弹药储备量与失供概率关系定量分析,为合理确定弹药储备构成提供科学的辅助决策手段。     

基于分形理论的目标航路预测

电磁干扰条件下解决断续航路预测问题对防空兵有效抗击空中目标至关重要。针对包络灰预测方法预测精度较低和Verhulst灰色预测模型计算过程复杂的情况,提出了预测航路的分形方法。在分形理论的基础上,研究了其用于目标断续航路预测的基本思路,建立了基于分形的目标航路预测模型,并对模型进行了求解。最后,利用建立的分形模型对雷达丢失目标后的目标航路进行了预测,通过实例体现了分形方法在用于航路预测时的准确性、灵活性和易实现等特点。结果表明,用该法对断续目标航路的预测具有一定的借鉴意义。