【专题】无人机空战决策技术研究进展

随着无人机相关技术领域的飞速发展,无人机迅速成为世界各国军事领域的研究热点。无人机自主决策作为无人机领域的核心问题,指的是无人机基于空战态势,利用数学优化理论、人工智能等方法,独立自主地生成机动动作控制指令以完成设定目标的过程。本文首先介绍了世界各国该领域的研究进展,并基于空战决策的求解思路,将决策方法分为三类：基于对策理论、基于专家知识以及基于启发式学习算法的决策方法。其次,针对基于对策理论的空战决策方法,阐述了从微分对策到矩阵对策的发展及联系;针对基于专家知识的空战决策方法,介绍了该类方法的建模方法,改进方向;针对基于启发式学习算法的决策方法,论述了各典型方法的适用条件、改进途径等。最后,对无人机空战决策的研究难点进行分析,并展望了未来的研究方向与趋势。     

一种攻击机机群作战效能的分析方法

以平均动态学理论为基础,提出了攻击机机群在整个战斗飞行过程中的作战效能评估的基本原理,建立了战效评估的顶层分析数学模型,导出了效能指标与对地攻击靶场效能指标、国土防空系统突防效能指标、要地防空系统突防效能指标间的关系式及完成作战任务集所需飞机架数、被击毁的总架数、总战斗飞行架次数、武器总消耗量的计算式,为评价攻击机机群在整个战斗飞行过程中的作战效能奠定理论基础     

地地弹道导弹射击精度评估与分析

在分析射击弹道的基础上,建立了射击精度评估的简化数学模型,针对某型导弹飞行弹道仿真数据进行射击精度评估,精度指标与仿真结果一致,满足射击要求.     

高超声速飞行器BTT耦合控制策略研究

针对高超声速飞行器倾侧转弯（BTT）过程中俯仰、偏航和滚动通道间的强烈耦合,提出一种耦合控制策略。首先,针对高超声速飞行器快时变、非线性和强不确定性的控制问题,基于解析形式的非线性最优预测控制方法,采用分层设计思想设计了飞行器姿态控制系统,可较好满足高超声速飞行器的快速性要求。然后,在分析了BTT飞行控制过程主要影响因素及其影响规律的基础上,提出了一种“先降低攻角—然后快速滚转—再拉起攻角”的耦合控制策略。最后,对该控制策略对于高超声速飞行器的适用性进行了仿真分析。结果表明：本文提出的耦合控制策略,有效降低了偏航通道的控制需求,降低了BTT控制过程的失控风险,提高了控制系统的可靠性。     

飞控系统风洞虚拟飞行试验评估指标与评估要求

为明确风洞虚拟飞行试验能够评估的飞控系统性能,并为风洞虚拟飞行试验评估方法设计做出铺垫,针对风洞虚拟飞行试验特点,提出了风洞虚拟飞行试验能够评估的飞行性能指标及飞行品质指标,比较了风洞虚拟飞行试验与半实物仿真和飞行试验的评估能力差异;仿真分析了风洞虚拟飞行试验特点会造成的风洞虚拟飞行试验与自由飞行的评估结果差异;从试验、数据处理、性能评定等方面,提出了评估这些指标对风洞虚拟飞行试验评估方法的具体要求,并比较了它与半实物仿真和飞行试验的评估要求差异。     

基于DSP+FPGA的飞控系统硬件平台设计

针对某浮空器飞控系统多接口通信、低功耗、小体积、低成本的应用需求,设计了基于DSP+FPGA的飞控系统硬件平台。介绍了硬件平台总体结构设计;对飞控系统的接口资源模块及系统电源模块进行了设计;通过单板调试和搭建集成测试平台对硬件平台的硬件特性及接口功能进行了验证。验证结果表明:硬件平台具有高数据处理性能、良好接口协同工作能力、低功耗、开发成本低等特点,能够满足飞控系统的工作需求。此硬件平台可广泛应用于导航监测领域,为今后飞控系统的设计提供了广阔的思路。     

机载多目标攻击武器系统作战飞行程序设计

机载多目标攻击武器系统是当今航空武器系统研究的重点和发展的标志 ,其作战飞行程序设计是系统顶层设计的主要内容之一。综合了已有的研究成果 ,绘制了机载多目标攻击武器系统的功能逻辑流程图。在此基础上 ,采用模块化设计思想 ,进行了机载多目标攻击武器系统的作战飞行程序的组织结构设计 ,并阐述了基于表驱动和时间刻度管理的系统任务调度技术。     

自适应网格交互多模型算法

研究和设计了一种模型集合自适应方法——自适应网格方法。并将其与交互多模型算法相结合,提出了自适应网格交互多模型(AGIMM)算法,它是一种变结构多模型算法。仿真显示它能有效地提高IMM估计器的费效比。     

杂波环境中机动目标跟踪算法性能分析

由于概率数据互联算法不具有跟踪机动目标的能力,为了解决杂波环境下机动目标跟踪问题,提出了很多基于概率数据互联的修正算法。这些算法各有特点,因而它们在不同的情况下,算法的跟踪精度、实时性等方面各有优劣。假定一种典型的目标机动情况,在这种情况下对几种比较具有代表性的修正算法进行仿真实验,并根据实验结果对它们各方面的性能进行综合分析。     

目标自动跟踪与信息处理综合系统的研究与实现

根据将目标自动跟踪与信息处理综合的思想,在目标自动跟踪与信息处理综合的实现方面作了大量工作,并进行了实验.实验结果表明,只有在自动跟踪系统中综合目标信息处理,火控系统性能才能有质的提高.同时,数字信号处理(DSP)技术、自适应滤波算法的应用,使得系统设计能够基本达到实际应用的阶段.