水下滑翔机建模与纵向运动控制

水下滑翔机是一种浮力驱动的新型水下航行器,其特殊的驱动方式和结构特点增加了建模和控制分析的复杂度。为获得准确有效的水下运动控制方法,通过滑翔机运动学和动力学分析,建立了较为完善的三维空间数学模型,并进行了合理的假设和简化,得到纵平面内小扰动线性化模型。在此基础上,运用了线性二次型最优控制理论设计了LQR调节器,分析系统对于控制指令的跟踪响应情况。最后针对滑翔机的纵平面运动进行了仿真分析,仿真结果显示,LQR调节器有很好的干扰抑制能力和指令跟踪性能,并准确地描述了纵平面内滑翔机的运动特性。     

四层梯阶控制在卫星编队的应用仿真

研究了四层阶梯控制在卫星编队的控制问题及仿真。利用卫星相对运动的线性方程组和轨道机动算法的基础上,结合卫星任务规划、行为决策、行为规划和操作控制的四层阶梯卫星编队结构,从而建立建立卫星编队绕飞半径的滤波控制。仿真结果表明了四层阶梯控制在卫星编队在上对运动过程中,缩小卫星之间相对距离变换范围,增强卫星编队的稳定性。     

基于编队结构特征的海面舰船目标关联方法

为综合利用星载光学成像、星载电子侦察数据对海面舰船编队进行监测,提出了一种基于舰船编队结构特征的二次匹配目标关联算法,通过构造加权二分图进行最优匹配求解。仿真结果表明,该方法在目标定位精度差别较大、目标存在漏检测等情况下相比传统关联算法的匹配正确率有较大提高,证明了算法的有效性。     

舰机协同作战理论的两栖作战火力协同

为了提高航母编队的防空作战效能,必须对火力协同进行优化。提出一种舰艇与舰载机火力协同的方法,该方法在分析舰机协同防空作战火力协同体系的基础上,引入了舰机火力协同防空的概念,描述了舰机火力协同的对象、目标,分析了航母编队防空作战的三道防空警戒幕。通过对预警机引导巡逻机攻击过程的描述,建立舰载机的目标分配模型。在对内层防御区威胁度判断模型进行描述的基础上,建立舰艇的目标分配模型。最后的分析结果表明了该方法的可行性和有效性。     

近距引导战斗机自动攻击控制律实现

针对现代战斗机向目标空域的近距引导过程,建立了战斗机与目标相对运动的数学模型,提出了战斗机自动攻击的概念,并推导出一种基于瞄准误差的战斗机近距引导律。在此基础上,设计了近距引导战斗机自动攻击控制律。最后对基于瞄准误差的引导算法进行仿真,结果表明基于瞄准误差的近距引导方法很好地消除了瞄准误差,能够满足战斗机近距引导指标。     

网络化无人水下航行器CAN总线调度方法

传感器时间驱动,控制器和执行器均为事件驱动的网络控制系统节点驱动方式,已在众多的网络控制系统研究中被采用。在此种节点驱动方式下,依据各控制回路传感信息的不同时间性质将网络化无人水下航行器各控制回路划分为周期性控制回路和随机性控制回路来进行处理。采用时分复用原理对系统总线传输时间进行划分,通过递归遍历寻优方法对系统周期性控制回路信息传输需求进行优化调度;基本周期最小时间余量最大的寻优指标确保了总线负载均衡和随机性控制回路信息传输需求得到及时满足,这样有效地减少了低优先级控制回路(节点)信息传输的延迟等待时间。利用M ATLAB/T uretim e工具进行仿真试验,仿真结果说明了调度方法的有效性。     

基于活动的反导体系结构模型

反导体系结构的建模和分析是亟需解决的问题。分析了弹道导弹的目标特点及使用方式,概括了反导的作战行动和约束条件,分解和细化了理想条件下主动防御作战行动对应的作战活动,在此基础上得出了反导原型系统的逻辑连接设计,并得出了反导指挥控制系统的需求。研究结果可为反导体系的设计和评估提供借鉴。     

制导炮弹非线性滑模控制器设计

为了提高制导炮弹的精确打击能力,研究了一种非线性滑模变结构控制器。利用近似最优控制理论确定了非线性滑模面,并设计了舵面的控制律,使得系统状态快速达到并保持在滑模面,采用指数趋近律和饱和函数减轻了滑模控制带来的抖振,实现对控制指令的跟踪。仿真表明,设计的非线性控制器能有效处理制导炮弹的非线性耦合问题,快速响应控制指令,并且在气动参数摄动时体现出较强的鲁棒性,具有良好的工程应用前景。     

从哲学视域探究指挥与控制

指挥与控制一般被认为是军队和工程自动化的基本范畴,但从哲学的高度可以看到更广阔的领域。指挥与控制是人类区别于自然界自组织活动的核心行为。人类的语言从一开始就已相当传神地揭示了这一概念的具体内涵。指挥控制有别于自动控制,是指挥与控制的有机结合。指挥控制的对象是以人为基本要素的系统,指挥与控制能否合二为一,依赖于指挥者的威信、指令的正确度以及信道的畅通等因素。指挥与控制学科的建立是一项复杂的系统工程,依赖于自然科学和社会科学等相关学科群。     

基于不完全信息空战的火力分配建模与应用

为了解决不完全信息空战中的火力分配问题,分析了常规空战火力分配模型,指出了其中的不足,建立了一种改进的火力分配模型。针对不完全信息空战特点,给出了其中关键参数的确定方法。该改进模型可有效利用战机在不完全信息条件下容易获取的有限参数进行火力分配,具有很强的实用性。最后通过典型应用实例验证了模型的有效性。