中国科技核心期刊
中国指挥与控制学会会刊
军事装备类重点期刊
中国指挥与控制学会会刊
军事装备类重点期刊
中国指挥与控制学会会刊
军事装备类重点期刊
针对作战体系建模的核心问题,从建模方法和建模应用两个方面进行了综合概括,对作战体系建模的主要做法、基本内容、主要步骤、主要特点等进行了系统阐述,指出基于复杂网络理论的作战体系建模方法和基于实体的作战体系建模方法是当前最主要的两种建模方法,概括了作战体系建模三方面的应用,最后,从整体上对作战体系建模方法和应用的现状及存在的问题进行了总结,可为更加深入地开展作战体系建模研究提供借鉴。
针对复杂海洋环境下无人水下航行器在校正误差约束下的航迹规划问题进行研究,将该问题归纳为多约束条件下多目标函数航迹规划问题,采用层次分析法将多目标函数无量纲化处理加权形成单目标函数,设计了能自适应调整的动态罚函数的遗传算法对模型进行求解,所建立的模型和仿真结果表明,所建立的模型和采用的算法能够有效解决多约束条件下多目标函数无人水下航行器航迹规划问题。
使用无人化作战集群可显著增强部队整体战斗力,是未来作战的重要发展方向。针对“无人化作战集群如何协同使用”问题,提出了“有人/无人协同作战”混合模型,推导了“有人/无人相对独立作战”与“有人/无人密切协同作战”数学模型的表达式,并进行了仿真实例分析。研究表明:在整体作战效能上,“有人/无人密切协同作战”?“有人/无人相对独立作战”?传统“有人作战”,且前者对后者均具有较大优势。在其他条件相同的情况下,前者即使兵力处于劣势,依然有可能击败对方。此外,兵力仍然是“有人/无人协同作战”最重要的影响因子。
提出了一种无融合中心的分布式多传感器信息融合结构及相应的融合算法。首先,传感器将获得的目标信息发送给其“收信”邻居,同时关联和融合来自“送信”邻居的信息,再将融合后的目标信息发送给其“收信”邻居,如此循环,从而形成一种多地并行融合、去融合中心的分布式融合结构。运用舆情动力学理论,设计了一种离散时间融合算法,并证明当传感器网络为强连通网络或存在一株有向生成树时,即使存在“盲”传感器,该算法也可以使各传感器在短时间内对目标信息达成一致。最后,实验仿真验证了所提融合结构与融合算法的有效性。
针对机动目标跟踪问题,在跟踪传感器可以提供目标运动角速度的前提下,提出了一种建立在瞄准线坐标系下的自适应交互多模型滤波算法。该算法在经典交互多模型算法的基础上,引入目标速度量测信息,并利用方位余弦法对不同时刻瞄准线坐标系下的参数进行变换,充分利用目标速度量测信息和噪声量测误差信息对机动目标进行跟踪。仿真结果表明,与单一模型卡尔曼滤波算法相比,本文算法可有效缩短滤波收敛时间,提高机动目标的滤波精度。
着眼提升航母编队舰机融合度,增强舰机协同作战能力,从作战指挥关系角度对舰机融合问题进行研究,采用机理分析与仿真相结合的方法,从构建思路、时效熵及时效有序度、质量熵及质量有序度、结构有序度等方面着手建立了舰机融合熵模型,模型主要是解决航母编队对空作战指挥关系效能评价的问题,并对三种典型作战指挥关系模式进行了分析对比。建立的舰机融合熵模型可为航母编队综合作战、对潜、对海作战指挥关系建立提供参考。
反舰导弹末端制导威胁态势的量化分级是基地化训练中的重点难点问题。对此,采取无人机加装导引头的方式,构建反舰导弹末端制导靶标;设计典型的末端制导威胁态势,提出基于射击效率与舰艇反导指数的量化分级方法;基于水面舰艇小型作战编组防空反导训练场景,完成制导威胁态势的分级设计与应用。提出的方法对分层分级开展防空反导训练具有重要的指导意义。
在安防、无人驾驶、军事等领域,辨别行人是一项基本任务,在无法获得行人面部特征的情况下,步态等生物信息也可作为识别行人的依据。采用行人实例分割的方法,获取高精度的行人分割掩码,有利于寻找行人腿部轮廓与步态之间的关系。基于Mask R-CNN模型,针对行人的长宽比例,调整RPN网络,剔除宽高比大于1∶1的部分,并使用扩充的行人实例分割Penn-fudan数据集进行迁移学习,行人分割掩码的交并比(IoU)较预训练模型提高了9%,获取了更高精度的行人分割掩码以及腿部轮廓。
从指控装备作战效能评估的概念入手,探索作战效能评估指标体系构建的思路和原则,遵循一体化设计的原则,根据系统工程化的思路,以部队军事需求为牵引,研究指控装备典型作战样式及任务剖面,紧贴指控装备作战使命,分析指控装备能力需求,通过对指控装备能力需求的分解和释义,构建基于作战能力的指控装备作战效能评估指标体系,对指控装备作战试验效能评估具有一定的指导意义。
针对空空导弹武器系统作战效能评估需要,根据先敌发现、先敌发射、先敌命中、先敌脱离的空战原则,构建了作战效能指标体系。然后采用多属性决策方法进行了实例分析,计算结果符合实际,评估方法简单可行。最后指出了提高空空导弹武器系统作战效能的着力点,为装备发展论证提供了理论依据。
装备在役考核是一项全新的装备试验类型,研究其考核指标体系和评价对于提高装备在役服务质量具有重要作用。采用文献综述和问卷调查方法研究了陆军主战装备在役考核指标体系,建立了基于改进优序图法赋值和赋值差异修正相结合的指标权重计算模型,通过实例分析,该方法可行,分析结果可信,得出了各级指标的影响关系。
建立了两栖作战实兵对抗演习场地评估指标,并给出了各指标的量化方法,采用基于AHP法和熵值法的组合赋权方法确定两栖作战实兵对抗演习场地评估指标的权值。最后,通过两栖作战实兵对抗演习场地选择实例,利用提出的方法对方案进行了分析评估,结果验证了方法的有效性。
以未来智能化机器时代战争的智能无人集群体系作战理论为牵引,从构建智能无人集群作战运用、体系对抗仿真系统整体功能角度,研究了智能无人集群体系对抗仿真系统特点,在联合作战仿真系统基本功能基础上,提出了智能无人集群仿真模型和支撑系统功能设计,设计了具有四层结构的仿真系统框架,以期为建设合理可行的无人系统体系作战仿真模型和系统提供理论借鉴,并为相关工程项目提供有效的仿真评估支持。
为了解决传统雨天三维场景绘制速度慢、效率低、效果差等实际工程应用问题,基于粒子系统,从雨滴的生成、运动到雨滴落地的整个过程,提出了一种大规模雨天环境的渲染方法。该方法采用Transform Feedback技术对雨滴的运动进行绘制,实现了雨滴着色、飞溅水花、动态涟漪等渲染效果,利用OpenGL的离屏渲染特性,采用程序化的方法,根据一张纹理,持续地生成一张新的、有动画圆圈的、代表涟漪的法向量纹理,实现了动态涟漪的算法流程。通过雨滴的分布状态、雨滴的运动和雨滴的尾迹现象三方面的分析,实现了雨滴在透明玻璃表面的形成效果。最后,使用一张路面纹理mask,高度限制在[0,1],实现了路面积水渲染效果,并给出了着色算法。
针对如何利用雷情数据,实时分析、预测和评估飞行安全状态,提前预警,防止事故发生,对作战飞机飞行安全实时预警指挥系统进行了研究和探索。根据塔台雷情数据,利用数据解算及外推算法,对飞机位置及姿态等信息进行解算,将飞机状态以三维的方式可视化呈现于塔台屏幕上,对处于危险飞行状态或者将要进入危险状态的飞机进行告警,由组织训练的指挥员通过积极的干预提醒和指挥飞行员,实现飞行安全管理模式由被动事后向主动事前的转变。该系统可以在线实时提供飞行过程危险状态的告警,是辅助指挥员进行指挥的重要手段,对保持部队战斗力具有重要意义。
针对以常规飞行器为中心节点的作战体系,基于敏捷组态的协同概念,创新提出了一种自适应分布式指挥决策系统架构总体设计方法。建立决策方法库、知识库与服务化算法模型,以信息云实现资源与知识共享。通过功能服务的模块化灵活组合,实现任务驱动的指挥决策方案快速形成。通过指挥控制网络,动态链接模块化体系要素单元,实现体系的自同步、自组织、自适应效果,支撑从态势、任务、方案到实施的一体化指挥决策能力形成。
针对当前潜艇作战实验中交战进程控制难题,在应用战能环表征交战进程的基础上,从态势塑造角度提出集规划控制、预测控制和反馈控制于一体的认知驱动战能环融合控制方法。该方法在阐述融合控制框架与基本原理的基础上,设计基于贪婪策略的规划模型和基于行为—战能映射关系的预测模型,按需控制战能环以塑造有利态势。最后,给出某海域搜索反潜典型实例分析,结果表明,认知行为对战能环演进具有较好的驱动作用,为潜艇指挥员控制交战进程提供了有力支撑。
针对四旋翼无人机控制系统在实时性、能耗和抗干扰能力等方面需求,采用扩张状态观测器和滑模控制相结合设计了外环位置控制器和内环姿态控制器。外环位置控制器包括3个扩张状态观测器和3个滑模控制器,3个扩张状态观测器对总扰动项和无人机运动速度同时进行估计,3个滑模控制器保证了位置控制系统3个输出量的跟踪误差都收敛到零。内环姿态控制器也包括3个扩张状态观测器和3个滑模控制器,3个扩张状态观测器对汇总干扰项和姿态角速度同时进行估计,3个滑模控制器保证了姿态控制系统3个输出量的跟踪误差都收敛到零。仿真结果表明,所设计的基于扩张状态观测器的滑模控制器保证了四旋翼无人机控制系统具有较强的抗干扰能力,提高了四旋翼无人机的轨迹跟踪精度。
针对进攻战斗作战过程中,作战力量调整缺少辅助决策工具和方法的问题,以兰彻斯特方程为基础,建立了作战力量动态调整模型,并设计了相应的动态调整策略,为定量地进行作战方案调整提供了有效工具和方法,解决了作战力量运用不合理的问题。通过案例验证了方法的合理性和有效性。
针对武器装备体系规划备选方案生成时存在空间规模大、效率低的特点,在对能力需求定量描述的基础上,构建了双目标优化模型,采用混合遗传算法生成方案空间,并运用组合决策分析方法对方案空间进行优选,从而得到备选方案,最后采用仿真计算进行验证。实验结果证明该方法解决此类问题的可行性和有效性。
导弹发射冲击力包括前冲力和后坐力,是导弹武器系统的一项重要技术指标,其值大小直接影响发射时射手的人身安全。以某型号肩扛导弹为研究背景,基于LabVIEW软件搭建了一套简易低成本的发射冲击力测试系统。测试系统包括硬件部分和软件部分,硬件包含发射支架、S型拉压力传感器、信号放大器、电源和工控机等,软件采用LabVIEW软件编制。并提出了一种传感器标定方法,验证了其测得数据的准确性。利用建立的测试系统,对导弹发射时的前冲后坐力进行测试,得到力-时间曲线,通过积分算得其冲量值,可为射手肩扛发射过程中的人身安全提供参考。
针对军事训练中补差训练计划拟制和优化困难的问题,提出一种基于蛙跳算法的补差训练计划智能优化算法。该算法以标准蛙跳算法为基础,通过引入遗传算法“超级个体剔除”和“自然选择”的优胜劣汰竞争机制,实现算法自主删除冗余个体并有效进化的方法提升算法的全局寻优能力和收敛效率,并定义和构建了符合补差训练计划工程特点的评估指标数学模型,实现了基于熵权理想点法的补差训练计划综合评分,最终通过竞争蛙跳算法的多代推演获取全局最优解。仿真结果表明:竞争蛙跳算法较标准蛙跳算法具有更强的全局寻优能力和更快的收敛效率,能够有效解决补差训练计划的智能优化问题。
为了满足多基地协同探测实验的需求,设计了一种声呐阵元信号模拟器,模拟节点上拖线阵接收到的目标回波和直达波。针对多基地声呐系统中存在多平台复杂运动的情况,分析并解算各平台运动轨迹,建立各平台远场时延模型,实现目标方位和距离仿真。结合声呐方程,通过计算目标回波、直达波、背景噪声强度,实现信噪比仿真。通过仿真结果验证,该模拟器能够较好实现多基地探测中的信号模拟,准确表现目标回波和直达波信号特征,在理论研究和日常训练领域具有重要应用价值。
HUD是歼击机的主显示器,对于飞行员能否顺利完成作战、训练任务具有至关重要的作用,但因其结构复杂、使用频繁等原因导致故障率较高。为提高对HUD故障诊断的效率,分析了基于CBR的故障诊断方法,构建了基于Visual Studio平台的HUD故障案例数据库,开发了基于CBR的HUD故障诊断系统,实践证明可有效提高HUD的保障效率。
面向军事院校和部队信息化教学与演训活动,针对基于信息系统的教学与演训中存在的信息化基础条件差、系统运维保障复杂低效、涉密数据管控困难等制约效果的问题,运用云计算技术与资源服务化理念,创新信息系统和IT资源的部署应用与服务保障模式,以资源服务化的方式提升IT资源利用率,降低经济成本和运维工作量,确保涉密信息数据安全,为实战化、信息化、专业化教学训练提供可靠、安全、弹性的技术支撑与服务保障。
LVC环境下训练已经成为美军联合训练的主要方式,而JLVC联邦是支撑LVC训练的主要方式,也是美国训练转型战略的核心内容。在综合分析美国对LVC训练需求、现有训练仿真体系结构及特点、多系统互联仿真技术及系统结构的基础上,重点研究了JLVC联邦的概念模型组成、JLVC联邦支持联合训练面临的挑战,以及基于云使能模块化服务(CEMS)的JLVC2020优化改革结构框架与模块化服务,最后给出相关结论。
