“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。     

基于水下目标定位的领航者-跟随者水下航行器编队控制

自主水下航行器是海战中水下武器的重要组成部分,多水下航行器协同作战可提升整个系统的作业效率与鲁棒性。针对水下航行器领航者-跟随者编队控制中跟随者获取领航者信息的方式,提出了基于水下目标定位方法的领航者-跟随者编队控制框架,设计了基于李雅普诺夫方法的编队控制器,证明闭环系统的一致渐进稳定。最后通过仿真案例佐证了本文的理论成果。     

水下导弹导引法与弹道仿真

假设目标作直线运动时,以未来方位导引法和自动变提前角导引法两种不同的导引方法为例,建立了水下导弹的线导和自导相对运动方程、导引弹道数学模型并进行了仿真,获得了水下导弹、目标和制导站的相对运动轨迹及水下导弹与目标相对距离随时间变化的曲线和攻击效果。对水下导弹攻击目标距离的预测具有较高的参考价值。     

舰船现代化改装的思考

海军装备建设是海军建设的基础,而海军装备现代化改装则是海军装备建设的一项重要内容。现代化改装的重要意义现代化改装是实现新时期军事战略方针的需要提高海上封锁与反封锁作战能力,提高海上机动突击作战能力是海军装备建设的重点之一,这就要求潜艇、水面舰艇编队等主战武器装备具有远离岸基的较强的海上突击能力、攻势布雷能力,具有适应海上封锁和海上机动作战所需要的侦察预警手段、通信指挥控制和电子战能力,为对付军事大国可能的干预,还应具备海基核威慑和遏制其航母战斗群的能力。为此,必须从战略高度重视和抓     

水障防御的模型验证和预测

本文提供了预测浅水爆炸后水柱性能的数学模型和计算编程的验证材料。这些模型基于流体动力学的一般公式,使用了非压缩的液态假定。这些公式很好地适用于对长时气泡和水柱动力学的预测。模型的初始条件从球对称的气泡理论中推导而来,结合进常规的测量手段。水柱的“指状”效应发生在同时爆炸的离散装药的中心处,传统上将它作为由于冲击效应在水的表面形成的凹起。通过比较三维计算值和实验值验证了上述模型。通过探头和微波吸收仪定量地测量水柱的高度值和密度值,这些数值同使用三维直列装药和三维离散装药模型计算出的数值相比较。最后,得出了基于二维直列装药计算的最佳深度方面的研究结果。     

伪波峰干扰下基于多点融合的地形匹配定位估计方法

深海地形匹配导航初始定位概率函数往往存在多伪波峰现象,造成较大的滤波器初始化误差,并影响导航滤波器的收敛性和稳定性。为解决多伪波峰干扰下的地形匹配导航高精度初始定位问题,提出了基于初始航迹段关联信息约束的多地形匹配定位点融合定位方法 （MTP）。该方法通过推算导航点之间的强关联性和地形匹配定位误差的时空有界性构建初始航迹段的位置约束模型,并通过损失函数模型识别伪航迹中的最优航迹段,从而获得初始定位估计。船载数据回放仿真试验表明,在低适配区,MTP定位偏差和偏差标准差较TERCOM分别降低了29.8%和29.7%;在高适配区,MTP定位偏差和偏差标准差较TERCOM分别降低了32.2%和34.9%,验证了该方法的有效性。     

仿螳螂虾机器人目标跟随闭环控制

针对高效开展水下目标跟随任务,提出一种仿螳螂虾机器人目标跟随闭环控制系统。首先以螳螂虾为仿生对象,完成了多腹足耦合运动的仿螳螂虾机器人结构与硬件系统设计。其次为验证控制系统的有效性,展开了一系列水下实验,其中包括对静态目标和动态目标的识别跟随。最终实验结果表明,该仿螳螂虾机器人可以在2 m×1 m×1 m的狭窄水池中完成多角度的转向以及灵活的速度调节,能够在与目标物运动方向夹角为55°时完成目标跟随任务,最小跟随转向半径可达0.48 m。这不仅证明了基于仿生闭环中枢模式发生器的仿螳螂虾机器人能够有效完成特定目标的跟随任务,还为水下机器人的实际应用提供了新的思路。     

基于统计特性的舰船一维距离像方位角分帧方法

舰船目标一维距离像的方位敏感性是利用一维距离像开展雷达目标识别的难点问题。针对该问题,首先根据舰船目标一维成像的机理和特点,分析并验证了舰船目标一维距离像复高斯分布的统计特性;然后,在此基础上利用K-S假设检验对距离像方位角进行自适应分帧,使得每帧的距离像数据符合同一复高斯分布,而帧帧之间的数据符合不同分布;最后,针对分帧后距离像数据的统计分布,利用Bayes分类器进行5类舰船目标识别实验。实验结果表明:自适应分帧算法不仅提高了舰船目标的识别率,还能显著降低识别运算量和存储量。