基于改进粒子群算法的四旋翼BSMRC优化策略

针对四旋翼无人机反步滑模鲁棒控制器(BSMRC)因参数整定困难而限制其工程应用的问题,设计了一种基于改进粒子群算法(IPSO)的BSMRC参数优化策略。建立了含未知扰动的无人机非线性模型并设计了补偿未知扰动的BSMRC,通过Lyapunov第2方法对系统稳定性进行了证明。接着,从惯性权重和学习因子两方面对经典PSO算法改进,提升了其收敛速度,在此基础上自动整定了BSMRC参数。通过仿真表明了IPSO可使BSMRC参数快速收敛到最优解。通过模块化编程及自动代码生成技术将最优BSMRC算法部署至Pixhawk 4飞控进行了飞行实验,结果表明了IPSO优化策略的有效性,体现出了BSMRC的强鲁棒性和抗扰性。该优化策略解决了无人机BSMRC参数整定效率低下的问题,并采用基于模型设计(model-based design, MBD)技术提高了无人机控制系统的开发效率。     

基于强化学习的多对多拦截目标分配方法

针对空中对抗环境中多对多拦截的武器目标分配问题,提出了一种基于强化学习的多目标智能分配方法。在多对多拦截交战场景下,基于交战态势评估构建了目标分配的数学模型。通过引入目标威胁程度和拦截有效程度的概念,充分反映了各目标的拦截紧迫性和各拦截器的拦截能力表征,从而全面评估了攻防双方的交战态势。在目标分配模型的基础上,将目标分配问题构建为马尔可夫决策过程,并采用基于深度Q网络的强化学习算法训练求解。依靠环境交互下的自学习和奖励机制,有效实现了最优分配方案的动态生成。通过数学仿真构建多对多拦截场景,并验证了该方法的有效性,经训练后的目标分配方法能够满足多对多拦截中连续动态的任务分配要求。     

基于神经网络的雷达抗干扰效果评估

分析了常用的雷达抗干扰效果评估方法的特点,建立了雷达抗干扰效果评价指标集,对指标数据的采集和处理方法进行了分析,提出了一种基于神经网络的雷达抗干扰效果评估模型,论述了网络结构和样本获取方法,最后通过算例验证了模型的正确性和实用性.     

对地形跟随/回避雷达干扰的可行性研究

在介绍地形跟随/回避雷达工作原理的基础上,通过设定典型超低空突防飞机的战术行动,分析了对雷达实施有效干扰所必须具备的条件,包括侦察/干扰机的部署、数量要求等;并计算了在传感器/摆放(投掷)式干扰机模式下对装备的性能要求,得出了在目前技术条件下,对地形跟随/回避雷达实施干扰在技术和战术上都是困难的.     

确定性理论在雷达型号识别中的应用

雷达型号识别是雷达对抗情报侦察的首要工作,是近一步分析雷达用途及相关武器系统的基础,也是高层次上的态势评估和威胁估计的主要依据.针对现代战争中电磁信号环境的复杂性,利用单一传感器很难对雷达型号进行准确识别,而基于确定性理论的不确定推理技术能将多个传感器在多个周期的侦察信息进行融合,所以采用确定性理论的数据融合技术,基于确定性理论的组合规则,采用分层式融合算法对雷达型号进行识别.仿真结果表明,该方法的识别结果令人满意,使采用单一传感器可能存在的无法识别或误识别等现象得到了明显的改善.     

舰载雷达中频信号仿真设计与实现

为满足舰载传感器或武器系统论证、设计、试验、评估、训练等全生命周期的应用,对新型舰载警戒探测与跟踪雷达中频信号模拟器的系统体系和组成进行了探讨,介绍了系统的功能和技术指标,重点研究了软件无线电在雷达中频信号模拟中的应用、雷达电磁环境和目标回波仿真等一些关键技术,包括目标航迹模拟、目标回波模拟、杂波信号模拟、雷达接收天线仿真、雷达天线方向图仿真等.采用软件无线电技术和软硬件相结合的方法较逼真地实现了海战场复杂电磁环境下雷达中频信号的模拟.     

装备保障兵棋动态评估方法研究

针对装备保障兵棋推演中的方案裁决和分析评估问题,对装备保障效能动态评估方法进行了研究.从分析装备保障兵棋要素入手,构建基于兵棋地图的评估模型.该兵棋地图评估模型能够充分利用地图中的静态地理环境信息和动态战场环境信息,对装备保障方案进行综合分析并给出评估结果,为装备保障方案的制定、调整和执行提供依据.     

频谱共存下机载组网雷达辐射资源与航迹规划联合优化算法

为了提升频谱共存环境下机载组网雷达多目标跟踪性能,提出了一种雷达辐射资源与航迹规划联合优化算法。首先,推导了包含雷达辐射资源以及载机飞行参数的贝叶斯克拉美-罗下界表达式,以此作为多目标跟踪精度的衡量指标;在此基础上,以最小化机载组网雷达多目标跟踪误差为优化目标,以雷达辐射资源总量、载机机动性能、通信基站可容忍干扰能量和跟踪各目标节点数为约束条件,建立频谱共存下机载组网雷达辐射资源与航迹规划联合优化模型;然后,将上述优化模型分解为多个子问题,并结合循环最小化算法、半正定规划算法和粒子群算法进行分步求解。最终仿真结果表明,所提算法能够在保证通信基站正常工作的条件下,充分利用各平台运动优势,与现有算法相比,能够有效提升机载组网雷达的多目标跟踪性能。     

小型空射诱饵在制空作战中的运用

针对制空作战中小型空射诱饵(MALD)运用问题,分析了美军多个MALD型号的研制发展现状,详细探讨了MALD基本型、MALD-J和MALD-N的基本性能,对其功能变化与演进进行了分析;结合制空作战任务需求,从“钓鱼”式诱捕敌机、佯动制敌、电子干扰压制敌机与应急投放保护载机四个方面,探索了其可能的运用方法,可为制定对抗MALD的空战策略方法提供理论参考。     

基于异构并行计算的软件雷达通用硬件架构设计

软件雷达系统功能由软件定义是雷达未来发展的一个趋势,这对系统硬件计算性能和数据传输带宽提出了很高的要求,因此将异构并行高性能计算技术引入软件雷达领域。根据系统功能逻辑,构建了软件雷达硬件平台系统,利用先进的异构并行计算技术,设计了一个具体的通用硬件平台架构。该平台通过独立的高速采集卡完成回波信号的采集与A/D变换,利用FPGA刀片异构服务器完成雷达信号实时处理,通过GPU异构超级计算机完成数据处理和显控,利用InfiniBand网络和磁盘阵列完成数据的高速传输与存储。通过性能分析,该硬件平台能够满足现代雷达对计算速度和传输带宽的性能需求。