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为了测试武器对目标打击的精确程度,对落点目标的空间坐标进行定位测量至关重要。针对落入海/地平面目标的空间坐标定位测量的需求,研究了一种无人机相机结合靶标的定位方法,利用单应变换原理解算出目标的空间坐标。通过蒙特卡洛方法,模拟了像素误差分别对该定位方法所产生的影响,通过仿真,确定了符合测量需求的拍摄姿态范围。定位测量实验结果表明,无人机相机结合靶标的定位方法具备较高的精度,满足落点目标定位测量的需求。
针对无人艇基于吊放声呐自主执行搜潜任务需求,分析吊放声呐搜潜使用的特点,构建吊放声呐探测概率模型,设计了无人艇使用吊放声呐自主搜潜控制流程,建立了基于概率模型和搜潜质量的吊放声呐搜潜任务规划模型。通过仿真计算,该算法输入参数少,输出规划能够满足无人艇执行搜潜任务的控制需求,具有良好的性能,达到了预期的目标。
航母编队作为高价值目标势必会成为无人机蜂群攻击的重点,反无人机蜂群作战的重要性和必要性不断凸显。针对航母编队面临的无人机蜂群威胁特点,结合武器装备和战术战法实际,分析航母编队现阶段反无人机蜂群作战能力,进而提出未来航母编队反无人机蜂群作战能力需求,为航母编队反无人机蜂群作战方案拟制以及未来航母编队防空武器发展提供理论依据。
无人机蜂群作战正朝着智能化、实战化迅猛发展,将在未来战场上造成巨大威胁,反无人机蜂群作战研究势在必行。针对无人机蜂群发展历史、研究进展、实战运用情况进行分析;并从探测跟踪、硬毁伤、软杀伤手段三方面梳理国外反无人机蜂群作战研究现状,其中,硬毁伤手段包括通过常规武器、定向能武器和武装格斗无人机对抗打击,软杀伤手段包括电子干扰、欺骗控制。最后,提出反无人机蜂群作战的未来发展趋势:无缝全面探测预警和高效智能决策部署;常规新型武器协同,软杀伤硬毁伤结合;多维智能体系作战,标准制定刻不容缓。
随着无人机战技性能的不断提升以及战术战法的广泛运用,无人机蜂群协同作战给当前防空系统带来了全新的挑战。通过梳理分析近年来无人机蜂群作战运用案例,总结了当前无人机蜂群作战运用的特点,阐述了发展反无人机蜂群作战指挥控制系统的必要性和紧迫性。由此,结合当前世界各军事强国反无人机蜂群作战指挥控制系统的现状,对未来反无人机蜂群作战指控系统发展提出了一些启示建议。
为提升部队装备保障训练效果评估的准确性与可信性,将由主客观赋权法得出的一级指标权向量抽象为多维空间的多个质点,通过质点与重心的距离确定各权向量在指标聚合中的相对权重,将迭代所求多质点重心作为一级指标最理想权向量。该方法综合了主观与客观赋权法各自优点,优化了组合赋权法指标聚合方式,使部队装备保障训练效果评估能兼顾指标的重要性和指标值的差异性。
装备健康度的准确评估是装备作战训练工作开展和维修保障对策实施的基础,针对传统装备健康状况难以科学评估的问题,提出了综合考虑装备寿命、使用维修情况、装备及其子系统健康状况的装备健康度评价模型,结合装备健康度分类多和样本数据不平衡的特点,采用7种分类算法和10种样本均衡方法对装备健康度进行评估。实验表明,综合运用Near-Miss、SMOTEENN、SMOTE Tomek采样方法和DT、GBDT、RF分类算法,可以有效提高装备健康度分类和指标水平,为装备健康状况的合理评估提供了有效方法。
装备保障能力评估对被评估单位具有重要影响。元评估能够检验和评判装备保障能力评估实施的质量,保证评估活动的权威性。将元评估理论与装备保障能力评估实践相结合,从介绍元评估基本理论入手,通过对元评估主体、模式、内容、标准及方法的分析构建元评估框架结构,梳理了元评估流程,探索了装备保障能力评估元评估的理论基础与技术手段。
对空中装备体系作战能力进行评估是美军验证诸如杀伤链等新型作战理念的重要手段。总结了美军对空中装备体系作战能力开展评估的必要性因素,对其常用的作战能力评估方法进行了分析,提炼并概括了各评估方法的优缺点,并对美军未来主要应用的空中装备体系作战能力评估方法进行案例分析。
传统舰炮对目标观测数据处理以舰炮安装部位为基准,舰艇由于摇摆和船体变形等造成基准点变化会产生观测目标数据处理误差,影响舰炮射击精度,研究分析了舰艇平台状态和舰炮基准假设对舰炮射击理论精度的影响,提出了以舰艇摇摆中心为基准的观测目标数据处理新方法,建立了观测目标参数计算数学模型,提高射击诸元的解算精度。
为探究迫击炮发射条件中射角和弹丸装药号对炮口扰动的影响,建立了某型迫击炮、弹丸及土壤的非线性有限元模型,考虑弹丸与身管耦合、座钣与土壤耦合、脚架与土壤耦合和缓冲机特性,使用显式求解器,仿真分析了不同射角和装药号条件下迫击炮单发射击时炮口扰动的变化规律。研究发现弹丸装药号和射角与炮口扰动均是正相关,对于某一距离的目标,使用较小号装药配合较小的射角,可以有效降低一发射击时产生的炮口扰动,提高射击精度。该结论对迫击炮的可靠使用和提高射击精度具有重要指导意义。
针对磁探搜潜过程中反潜机航向的最优选择问题,在分析反潜机磁探测能力相关内容的基础上,提出了评估反潜机磁异探潜能力的相关指标和方法,利用潜艇磁场模型和反潜机磁异探测模型,针对反潜机在不同航向下对潜艇的探测能力进行了仿真分析,结果表明:在没有已知信息的情况下,反潜机向沿南北方向飞行探测效果相对较好,沿东西方向飞行探测效果相对较差。
公共计算环境作为新一代舰艇信息系统集成环境,具有统一架构、资源共用、可扩展等优点,是未来舰艇信息化发展的关键。公共计算环境本质是云环境,任务调度中的完成时间和负载均衡对公共计算环境的整体性能有重要影响。面向优化完成时间和负载均衡两个主要问题,采用了基于改进蚁群优化算法的任务调度算法和负载修正系数,融合非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)中快速非支配排序的方法进行多目标优化,生成最优解的Pareto前沿。使用CloudSim平台进行仿真模拟,实验结果表明,在负载均衡和完成时间目标上,提出的面向完成时间与负载均衡的蚁群算法(TL-ACO)与NSGA-Ⅱ相比性能更优异。
针对目标样本数据和行为知识匮乏、不平衡对空中目标飞行机动识别带来的难题,提出了一种基于数据与知识双驱动的智能化识别方法。采用集成学习的思想将数据驱动的深度学习模型和知识驱动的推理模型融合,既可以弥补推理模型在复杂环境下表现不佳的不足,又可以增加深度学习的可解释性和鲁棒性。利用仿真对比实验验证所提方法的有效性,结果表明:所提算法对目标机动行为识别能力优于仅基于知识驱动或仅基于数据驱动的单驱动系统,准确率达到90.1%。此方法大幅提升了对复杂环境的适应能力和识别准确率,对目标机动行为识别有重要工程应用价值。
针对语音、手势等新型交互手段在指控系统应用中存在的交互效率难以评估的问题,在分析传统二维图形用户界面GOMS交互效率评估的基础上,提出了一种面向增强现实指挥的人机交互GOMS模型,该模型结合增强现实环境下三维界面、多通道交互等特点进行改进设计,通过分析不同交互方式使用时间及不同交互场景对交互操作时间的影响,预测用户完成某项任务所需的时间,量化不同交互方式的绩效,为交互系统优化设计提供依据和参考。
文本情报分类工作是情报分析领域的基础性工作。目前,文本情报分类工作通常面向单一语言,跨语言文本情报分类研究相对较少。针对跨语言文本情报分类问题,提出了“XLM-R+TextCNN”模型,通过基于大规模多语种语料训练的跨语言预训练模型(XLM-R)生成与具体语言表示形式无关的文本情报向量,将文本向量输入TextCNN模型,获取文本情报的类别特征,实现对跨语言文本情报的分类。以开源国防科技情报为基础,构建了跨语言文本情报分类数据集,并对模型进行了测试。实验表明,该模型在多项对比评测中,取得了不错的成绩,验证了本方法的可行性与有效性。
在空中交通管理中,管制员使用管制指令调节航空器状态,飞行员通过复诵指令进行确认。管制指令的正确理解对飞行安全具有重大意义。提出一种新的管制信息抽取方法,即基于语言模型的预训练和微调,通过迁移学习实现小样本管制信息抽取。该方法在训练数据量降低时,仍能实现准确率的提升。仿真结果表明,新模型对管制信息抽取的准确率不低于98%,可以有效提取管制指令中的关键信息。该方法可提升空管系统的智慧化程度,辅助管制员理解管制指令内容,支撑飞行冲突检测,保障航空运输安全。
针对带有噪声的管制语音声纹识别问题,提出了一种基于特征聚合的声纹识别算法,能够在音频流中识别不同的管制员和飞行员的声纹特征。在经典的X-VECTORS算法的基础上,通过设计残差语谱图特征提取模块和全局可微的NetVLAD特征聚合模块,构造了端到端的说话人识别神经网络训练框架;最后在实际管制语音数据集上对各种说话人识别方法的精度进行了对比分析。实验结果表明,相较于传统的X-VETCORS方法,提出的基于声纹聚合的说话人识别方法具有更高的识别精度。
通过分析信息化战争的特点,提出体系对抗建模方法,并研究如何建立体现“网络支撑、信息主导、体系对抗、多维联合、精确快速”等信息化战争特点的模型体系,以解决信息化战争仿真建模的关键问题,为开展陆军体系对抗模拟训练和作战实验提供有价值的参考。
在基于实时态势的平行仿真推演中,战场的不确定性要求仿真具备多分支推演能力。多分支推演过程中,通过决策点牵引,实现对相关分支的生成。传统的决策点选取依赖于专家系统,难以满足平行仿真对决策点的生成效率的要求,通过分析离线多分支推演和实时多分支推演的区别,提出了一种面向平行仿真的决策点生成策略,基于案例推理,快速判断并生成决策点,实现实时多分支推演,减少了部分无效分支的生成,保障了平行仿真下多分支生成的可信性和实效性。
针对现有人机指挥对抗系统在规则设计方面存在的不足,根据人机指挥对抗系统的典型结构和规则推理的运行机制,提出了人机指挥对抗系统的规则需求,设计了规则库的基本内容和结构,对其中的条件库、结论库、阵地编配规则库和指挥决策规则库的要素组成和内容构成进行了较为详细的阐述,并给出了部分示例;最后,对规则库在智能对抗模型构建中的应用进行了说明。设计方案能够为其他类似人机对抗系统及其规则库的建设提供借鉴,具有较强的可操作性。
针对现有单引擎架构仿真系统难以高效支撑大规模想定兵力实体行动模拟的问题,提出将想定兵力进行分组抽取并由多个仿真引擎并行驱动的思路。首先,分析了想定兵力分布式驱动机制的实现要素;其次,设计构建了微内核仿真服务引擎,阐述了基于想定兵力分组抽取策略的分布式驱动机制实现过程;最后,通过实验,对比分析了单节点集中式和多节点分布式两种模式下的仿真运行效率,验证了想定兵力分布式驱动实现机制的有效性和可行性。
从教学训练需求出发,针对战斗机综合航电系统显控界面的交互性、多输入多输出、复杂时序逻辑控制特点,探索一种将显控逻辑独立设计的显控界面仿真思路。在此框架下,提出一种面向多功能火控雷达的松耦合、模块化、可视化的显控界面仿真方法,并给出了基于Simulink/Stateflow的显控逻辑仿真实现。应用结果表明,该方法开发过程直观,程序可维护性强,有利于提高显控逻辑仿真度和开发效率,可为综合航电系统及其子系统显控界面仿真提供参考。
随着科学技术的进步发展,“马赛克”战理论逐渐走向实践运用,分析了主体多元性、形式融合性、行动迷惑性和风险可控性的“马赛克”基本特性,研究了复杂系统分布式分解、分解要素网络化集成、集成系统智能化聚合和聚合体系高弹性自愈的“马赛克”战运行机制,提出了分布式体系制胜、网络化体系制胜、智能化体系制胜和高弹性体系制胜的“马赛克”战制胜机理。为深入研究“马赛克”战制胜机理,赢得未来战争主动权奠定重要基础。
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。
