海上作战火力运用方法综述

在海上作战中,火力运用是指挥控制决策阶段研究的重要问题之一,如何在有效时限内合理制定海上作战兵力、武器和敌目标之间的匹配方案,使得海上编队整体作战效能最优,我方损失最小,是海上作战火力运用的核心问题。分析总结了海上作战火力运用方法发展现状,研究了当前主要火力运用方法,最后,给出了对未来海上作战火力运用方法的启示和建议。     

“宙斯盾”编队反导防御方向特性建模

“宙斯盾”编队通过舰船之间的灵活配置,实现对不同进攻方向目标的拦截防御。基于舰体坐标系和目标坐标系,构建了“宙斯盾”舰船编队探测区和拦截区模型;综合利用制导雷达和“标准-3”拦截弹的功能仿真模型,提出了舰船编队反导防御的动态仿真建模方法,定义了探测方向性系数和杀伤方向性系数,量化评估编队反导防御的方向特性。以双舰“宙斯盾”编队为典型案例进行仿真试验,得到有益结论。该成果可为战场攻防态势评估等提供支撑。     

攻击机首攻概率模型

攻击机在首次进入攻击时完成作战任务的概率(首攻概率)是评估空军武器进攻装备作战效能的基础。从无对抗情况下攻击机的作战过程入手,分析建立了攻击机机载空地武器可攻击区的数学模型,在此基础上建立了无对抗情况下攻击机的首攻概率模型,并对所建立的概率模型进行了有效性分析。     

网络中心战中舰艇编队的作战效能分析

在网络中心战条件下,舰艇编队通过互通、互联和互操作,可在编队范围内共享资源,进行跨平台的通道组织和实现武器共用,这种跨平台的资源共享充分发挥了作战资源的利用率,增强了编队作战系统的生命力。建立了在网络中心战条件下的舰艇编队作战效能计算数模,并进行了分析和计算,解释了在网络支持下编队作战效能提升的原理,分析和计算方法可用于网络兵力的兵力指数计算和作战效能评估。     

冷战后美国航母编队基本编成发展历程

航母编队是美国海军最重要的水面战斗群,在历次海外重大军事行动中遂行了多种作战任务。首先,研究总结冷战后美国航母编队基本编成经历的4次主要变化,即首次探索固化、首次法规明确、面向快速反应优化、应对未来新威胁调整。其次,从总体兵力规模和配属的水面舰艇、舰载机、攻击型核潜艇、多域无人平台以及运用时机等方面,归纳分析该编成演进的主要特点,深入剖析演进的主要动因,涉及国家安全威胁、海军作战任务、体系能力需求、装备技术水平、全球兵力部署等因素。最后,总结提炼该编成演进启示,包括需求定制化、构成现代化、能力体系化、运用高效化等为航母编队的建设运用提供参考。     

基于雁阵变换的微型扑翼飞行机器人集群行为控制方法

为了解决微型扑翼飞行机器人集群编队目标搜索覆盖效率、避障通过性和多机控制等难题,实现扑翼飞行机器人集群编队的智能控制,提出了基于雁阵变换的扑翼飞行机器人集群行为控制方法。利用仿生集群行为控制函数的参数化特性,实现了飞行机器人编队的队形变换和角度控制;搭建了多扑翼飞行机器人实验系统,并在多种情况下设计基于仿生行为的多扑翼飞行机器人集群控制方法实验。最终的实验结果验证了方法的可行性和有效性。与传统的多飞行机器人实时控制方法相比,所提方法大幅提升了集群编队的搜索覆盖效率和避障通过率,在某些作业环境条件下,搜索覆盖率可提升50%以上,障碍通过率可提升60%以上。同时,创新点体现在将雁阵变换应用于多扑翼飞行机器人集群编队控制和将仿生集群行为控制应用于扑翼飞行机器人集群控制两个方面。     

SINS/DVL/AST水下组合导航中的鲁棒信息融合方法

捷联式惯导系统由于自主性强等优势成为自主式水下航行器长航时、长航程导航的主要手段。针对水下环境中外部多导航传感器如多普勒计程仪提供的测速信息和水声单应答器提供的位置信息容易受到非高斯噪声污染的问题,提出基于马氏距离算法的联邦鲁棒卡尔曼滤波算法。在联邦鲁棒卡尔曼滤波算法中,通过马氏距离算法引入膨胀因子,对量测噪声协方差阵进行膨胀,以实现非高斯条件下水下组合导航系统鲁棒性的提升。同时基于子滤波器的滤波性能对信息分配系数进行自适应调整以确保水下组合导航系统的高精度。基于江试试验实测数据进行水下组合导航半物理仿真试验,试验结果表明:相比于传统的联邦卡尔曼滤波算法,联邦鲁棒卡尔曼滤波算法可在非高斯条件下实现更高精度、更加稳定的组合导航;能够满足水下组合导航系统对容错性和鲁棒性的要求。     

无卫导条件下多舰船联合导航方法研究

为解决多舰船在无卫星导航条件下面临的导航保障能力下降的问题,提出采用多舰联合导航的方法,以安装惯导系统的舰船为母舰,仅安装平台罗经的舰船为子舰,建立多舰联合导航体系,母舰通过测算获得子舰相关信息,并将其发送给子舰,以提高子舰的导航信息的可靠性和有效性,进而保障舰船编队的导航信息准确和连续。通过实例进行验证,建立多舰联合导航体系并进行导航信息有效性仿真实验,实验结果表明:采用编队联合导航方法后,单舰的定位误差有明显的下降,为保障舰船编队航行提供理论参考。     

基于Powell法的末制导炮弹惯导飞行段符合方法

惯导飞行段的符合是末制导炮弹射表编拟工作中的关键技术难题,通常编射表的对象都是无控弹,有控弹道符合问题是射表编拟首次遇到的课题。简要介绍了惯导飞行控制原理及惯导段弹道数学模型,确定了符合系数和符合对象,介绍了POWELL法和单纯形法的基本思路、方法,并进行了符合计算。通过利用符合结果计算的弹道三维坐标值和实测值比较,单纯形法效果较差,而POWELL法效果很好,不仅落点一致,而且惯导段弹道形状也吻合得非常好,充分说明基于POWELL法的惯导飞行段符合方法是有效可行的。此方法充分利用惯导段三维坐标测量信息校准弹道模型中较多的关键参数,在高价值制导弹药射表编拟方法研究中实现了突破。