空中进攻作战天基信息"云"支援体系建设研究

天基信息支援下的空中进攻作战对于夺取战场控制权、改变战争局面发挥着不可估量的作用.随着作战领域不断融合和人工智能、云计算、大数据等技术在军事领域的深入渗透应用,现代空中进攻作战展现出不同以往的样式与特征.基于新特征下的空中进攻作战对天基信息支援的作战需求设计了天基信息"云"支援体系,分析了空中进攻作战中天基信息支援技术体系支持,对人工智能、大数据等新技术在天基信息支援体系建设中的应用和未来空中战场发展方向进行了展望.     

基于混合属性无监督聚类的作战目标分群

作战体系中目标分群在信息化战争中具有重要意义,能有效提升战场态势分析的输出,提高指挥人员的决策效率和质量.利用复杂网络基本特征量对网络进行定量描述,针对作战目标个体属性数据的多源性和异质性,分数值型属性和分类属性构建了有效的数据预处理算法,设计出融合作战目标的个体属性以及网络邻接关系的相似度模型和基于K-prototype的作战目标分群算法.实验结果表明基于复杂网络模块度的K-prototype算法结果优于现有的HSAPOTDG和GAPOTDG算法.     

用于作战效能评估的概率化案例推断模型

作战效能评估是作战辅助决策和装备体系建设等现代战争研究领域的核心问题.针对现有作战效能评估方法在不确定性处理或样本规模等方面的限制,从概率化案例推断的视角来看待作战效能评估问题,使用贝叶斯网络技术建立评估模型.该模型能够以虚拟证据形式纳入案例数据,并借助后验推断机制学得潜在的评估映射规则,以驱动新案例的评估,同时还能揭示评估指标权重的分布情况.以仿真系统结果数据作为案例输入,在Age-naRisk软件中建立并运行该模型,实际验证了模型的有效性.     

基于TS模糊神经网络的液压伺服系统研究

在飞机地面模拟试验台台架控制的液压伺服系统中,由于其系统存在强非线性,传统PID控制难以使液压马达转角达到精准良好的控制效果.针对这个问题,同时为提高控制系统性能,将基于TS模糊神经网络PID控制的智能控制算法应用于液压马达伺服控制系统中.在建立飞机台架液压伺服模型的基础上,利用基于TS模糊模型的神经网络对PID参数进行自适应整定,并基于MATLAB/Simulink平台进行相应的仿真实验.仿真结果表明,TS模糊神经网络PID控制器相比于传统PID控制器和普通模糊PID有着更好的响应特性,呈现出更佳的控制效果,使飞机台架控制系统的综合性能得到了提高.     

SpaceFibre网络服务质量时隙资源分配算法

为保证SpaceFibre星载数据网络大量实时数据流的超高速确定性传输,提出一种包含两个子算法的SpaceFibre网络服务质量时隙资源分配算法。形式化描述网络服务质量机制,给出调度矩阵相关定义;创建网络服务质量排队模型,定量分析时隙资源分配对网络时延性能的影响;考虑网络兼容性和算法鲁棒性,给出改进二进制序列调度子算法;采用提高初始种群进化程度和增加遗传算子等方法,给出改进混合单亲遗传调度子算法;利用Opnet网络仿真平台建立网络服务质量仿真模型,对比不同算法下网络时延性能。仿真结果表明,该时隙资源分配算法与其他算法相比,网络平均延时降低,网络性能得到显著改善,对构建低延时SpaceFibre网络具有参考意义。     

融合神经网络与超像素的候选区域优化算法

为解决目标检测中候选区域召回率低的问题,提出融合神经网络与超像素的目标候选区域算法。该算法利用神经网络提取更能清楚表达目标边界的特征,并使用聚类、相似性等策略,计算每个滑动窗口所含有的边缘信息量;将待测图像使用简单线性迭代聚类算法分割成若干个超像素,并利用超像素的空间位置、完整性、相邻超像素间的对比度信息,计算各个超像素的显著性得分及每个滑动窗口的显著性得分;根据每个滑动窗口的边缘信息及显著性得分筛选滑动窗口。在PASCAL VOC 2007测试集上进行对比实验,其实验结果表明:所述算法能够快速产生定位质量高的候选区域。     

航天应用载荷的高精度时间同步与共用信息分发

应用载荷直接获取航天器平台的时间和公共测量信息,并不能完全满足载荷的高精度时间基准和共用信息使用需求。一些功能载荷具备向外输出高精度时间和状态测量信息的能力,但硬件接口资源有限。将功能载荷作为FC-AE-1553光纤网络的一个节点,在FC-AE-1553光纤网络中叠加IEEE 1588v2时间同步协议,功能载荷的高精度时钟源能同步给有需求的其他载荷。并在时间同步的前提下,将功能载荷的测量数据如定位数据、姿态数据和轨道数据等共用信息同步发送至网络上的其他载荷节点。通过时间同步与同步发送机制,解决了各载荷对高精度时间和共用信息的需求,弥补了专用信息硬件接口资源的不足。结果表明,与直接利用航天器平台的信息源相比较,当时钟源和共用信息来自功能载荷时,FC-AE-1553网络时间同步之后的时间基准精度和共用信息利用性能高出3个数量级,载荷获取的UTC时间精度达到百纳     

信息知识库中的数据可用性恢复策略

信息知识库在工业生产中能够提高生产效率、降低资源消耗,但数据失效频率高。针对多节点失效重构的纠删码策略较少,且未充分考虑失效数据重构时各参与节点间的链路关系,导致重构效率较低。针对信息知识库数据失效,提出一种新的重构策略。根据节点的数据处理能力,选取数据处理能力最高的新生节点为路由节点;依据路由节点与候选供应节点及剩余空闲节点的链路带宽,确定供应节点及新生节点,从而构建数据重构网络拓扑,提高失效数据重构效率。实验结果证实,与传统纠删码策略性能比较,该方法有较短的重构时间和较高的重构成功率。     

无线传感网络中多转发节点协作传输策略

协作通信是提高无线传感网络性能的有效技术.为此,针对能量采集的无线传感网络(EH-WSNs),提出多转发节点协作传输(Multi-relay Cooperative Transmitting,MRCT)方案.MRCT方案采用时隙切换/功率分配机制,优化解码信息和传输信息的功率分配;转发节点将所接收的信息进行放大——转发处理,并由将多个转发节点的信息合并后,再传输传感节点,进而提高吞吐量和安全能力.通过仿真分析了MRCT方案的吞吐量和安全中断概率性能.仿真结果表明,提出的MRCT方案的吞吐量和安全性能得到提升.     

基于数据驱动的自学习防空火力控制技术

立足打赢未来智能化战争的作战需求,提高目标探测识别、运动参数估计的实时性和准确性,解决自主拦截决策建模难度大、决策结果稳定性差等问题,通过引入数据挖掘、深度学习、神经网络等人工智能技术,重点开展基于大数据的多类型目标状态空间模型分析、多探测模式下的目标融合识别技术、基于卷积神经网络的射击诸元修正等,研制一套自学习防空火力控制系统,有效弥补传统防空火力控制技术在时敏目标状态空间模型、大闭环校射、协同信息处理、控制决策等环节的不足,提升火控系统自修正、自学习能力,为武器装备向无人化智能化方向发展提供技术支撑.