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
为梳理深度学习技术在军事领域应用面临的难题,明确深度学习军事化应用攻关方向,首先从目标识别、态势感知和指挥决策等三方面总结了深度学习技术在军事领域的应用现状,然后分析了深度学习技术在军事领域应用所面临的难点与挑战。其在目标识别领域:面向稀缺认知样本的深度学习技术、不确定性信息条件下深度学习技术、实时性和基于无人平台的深度学习均有待突破。在态势感知领域:基于深度学习的战场态势大数据特征表示与挖掘技术、战场态势理解技术均有待突破。在指挥决策领域:深度学习的可解性有待提高,多实体协同决策技术、推理决策技术都有待提升。该研究成果能为深度学习技术在军事领域中创新发展与工程研究提供参考方向。
论述了大数据的概念、特点及发展趋势,分析了大数据技术对于电子信息装备试验的重要意义,之后以大数据通用框架为基础,结合电子信息装备试验的现状及特点,构建了电子信息装备试验大数据系统的基本框架,并按照数据库规划、数据仓库构建、联机分析、数据挖掘、智能决策的主线,对电子信息装备试验领域的大数据建设与应用方法进行了初步探讨。
基于恐怖袭击中行人和恐怖分子间博弈,建立了行人—恐怖分子系统社会力模型和主因素恐怖袭击系统社会力模型。采用蜂窝网络元胞自动机仿真,实现了恐怖袭击过程可视化,得到恐怖袭击中行人分布的成行,成锚,成盾,牺牲者现象和恐怖分子的守门员效应;分析了行人疏散时间、逃生策略、恐怖分子数量三者与行人伤亡数量的关系。结论显示,恐怖分子平均战斗力是决定行人伤亡数量的主因素;恐怖袭击中行人最佳逃生策略是远离,适当冒险,坚决逃亡。
针对作战实体行为规则有效建模的现实需求,分析了基于决策树描述作战实体行为规则的可能性,提出了基于决策树的作战实体行为规则形式化描述方法,设计了基于决策树的作战实体行为规则建模工具框架,为展开后续研究和工程实践提供了理论指导。
结合反潜作战中的水面舰艇编队的兵力运用,构建了直觉模糊Petri网水面舰艇编队对潜攻击意图推理模型。以定性方法对不确定的战场事件进行描述,依据作战过程展开对敌行为意图推理,通过想定案例分析,证明模型能够有效地描述战场未知因素,消除战场数据的模糊性。该模型符合指挥员战场决策思维过程,契合战场空间意图推理的实际问题,对辅助指挥员决策具有重要意义。
围绕海上大型编队短波组网问题展开研究,针对短波通信组网复杂性特点,构建了树型、星型和准栅格网结合形式的海上大型编队短波跳频通信网络。网络中的中、远程短波跳频通信使用基于非对称频率表技术的实时频率AFH技术,采用点对点天波跳频通信;近距离短波跳频通信,使用对称交叉正交频率表技术,进行高密度正交异步组网。研究成果对提升海上大型编队短波通信网络反侦察、抗干扰能力具有重要的理论研究价值。
为了研究粒子群算法在协同探测任务分配中的适用性, 将多元传感器协同探测任务分配归纳描述成一个典型的多约束整数规划问题。构建了基于探测装备跟踪探测可行域的粒子编码方案,以缩小规划问题的解空间,提高算法的求解效率。采用一种基于多样性控制策略的改进粒子群算法,以解决粒子群优化中早熟现象,摆脱局部最优解的限制。以“低慢小”无人机目标协同探测任务为例,对其探测效能与约束条件进行讨论,并对其任务分配进行仿真分析。结果表明,该方法可加快粒子搜索速度,避免了算法早熟现象,可为多元传感器跟踪探测的任务分配问题研究提供参考。
针对基于高空遥感图像的战场目标情报获取中存在的检测率、正确率低等问题,借鉴YOLOv3框架提出一种改进的YOLOv3-RE新算法。算法用res2block改善原特征提取网络,实现对目标特征的多尺度提取,克服由于感受野受限而丢失目标特征问题;其次,针对高空遥感目标小或极小的突出问题,在检测网络中增加第4个检测尺度。用标准数据集进行试验测试,结果表明YOLOv3-RE比YOLOv3检测精度提升近5个百分点,对基于高空遥感图像的战场目标情报获取业务具有重要贡献。
针对现有经典的航迹关联算法在目标密集和航迹交叉环境下关联正确率低问题,结合集对分析理论,提出了一种基于集对分析和双门限的航迹关联算法。本算法分为两个阶段,首先使用波门法进行粗关联,得到初步的关联集对;然后,引入集对分析理论中的三元联系数,量化信息源观测值的联系程度,并加权求其当前时刻贴近度值;最后,为了提高关联正确率,建立多个时刻的集对贴近度矩阵,运用双门限策略对多个时刻的贴近度矩阵进行评判得出关联结果。仿真实验证明,该算法在航迹交叉平行和目标密集情况下的关联正确率高于最近邻航迹关联算法和模糊双门限关联算法。
针对低纹理环境下或相机快速旋转时单目相机定位中存在的精度和鲁棒性差的问题,给出了一种集成线特征的单目视觉惯性里程计算法(Visual Inertial Odometry,VIO),并采用Dog-Leg方法代替Levenberg-Marquard方法进行非线性求解,降低了运算量。基于实测数据的实验结果也表明,相比于VINS-Mono算法和OKVIS-Mono算法,所给出的定位方法可以获得更高的定位精度。
为了开展软硬结合C4ISR系统的可靠性预计,需要确定C4ISR系统各组成单元的复杂度。根据C4ISR系统组成特点,分别给出硬件单元、软件单元以及软硬结合单元等单元的复杂度确定方法。针对硬件单元给出了元器件计数法的复杂度确定方法,并提出算法控制评分误差;提出影响软件单元的复杂性的主要因素,并给出影响软件单元复杂度的主要因素量化方法,在此基础上综合给出软件单元复杂度;针对软硬结合单元的组成特点,提出软硬结合单元加权复杂度的确定方法。
在舰载机无人驾驶牵引模式下,应自动生成航母飞行甲板转运路线来辅助决策。针对舰载机在飞行甲板的避碰转运路线问题,首先采用平面多边形法描述飞行甲板面的舰载机,同时,提出一种新的多边形碰撞检测方法。其次,建立舰载机在飞行甲板的避碰转运数学模型。然后,将新的碰撞检测方法应用于该数学模型,利用粒子群算法进行优化解算。仿真结果表明,该方法能够较好地解决该类避碰问题,得到的最优路径符合实际需求。
多关节机器人运动学分析是研究机器人学的重要内容。多于六自由度的串联机器人运动学因其运动学反解的不唯一性一直是国内外机器人技术研究的重点之一。针对多关节机器人逆运动学反解困难问题,传统大都采用神经网络等优化方法求解,这些方法存在运算量大、准确度低等问题。结合一种实际应用的八关节串联机器人结构和工作特性,提出一种几何法和解析法相结合的多关节机器人逆运动学新算法并进行仿真验证。首先根据机器人结构建立D-H模型并确定机器人结构参数,对机器人正逆解进行分析解算,最后,以Matlab为仿真工具验证解算结果的正确性与准确程度,为冗余自由度串联机器人的改进、设计及应用等方面提供了一种新的思路。
效能评估对于武器装备体系的建设、发展和作战应用具有重要的指导意义。针对武器装备体系结构复杂性、任务多样性和功能涌现性等特点,提出了一种基于算子的武器装备体系效能评估框架,该框架以装备体系仿真为手段,符合可快速重构的评估指标体系、可综合的评估方法和可重组的评估流程等柔性评估建模理念,分析了基于算子的装备体系效能评估关键技术,设计并实现了基于算子的武器装备体系效能评估工具,为开展联合作战背景下武器装备体系效能评估工作打好坚实基础。
针对城市反恐作战中远程武器瞄准点的选择问题,建立了一种应用于城市反恐作战的杀伤率评估模型。首先对人物在爆炸区域内的杀伤来源进行了分类,将超压、热辐射和房屋碎片作为杀伤来源,并选取了超压、冲量、碎片平均质量、热通量和热剂量作为爆炸威力评估参数,基于爆炸威力评估参数建立了爆炸杀伤模型,最后基于Matlab针对某英国电影的爆炸场景,利用所建立的模型进行在可瞄准区域内对平民和恐怖分子的杀伤率进行了评估,仿真结果表明,导弹对人物的杀伤率与瞄准点与人物之间的距离有关,建立的杀伤率评估模型能够反映出远程武器瞄准点对爆炸区域内的杀伤概率,对于降低城市反恐作战中导弹对人民的伤害,提升导弹对恐怖分子的伤害具有意义。
成绩是军事训练和练兵比武效果最直接和直观的反映,但成绩不仅仅是单个的数值,而是由诸多指标和因素构成的数据集合,必须采用科学的方法和工具对数据进行系统分析,才能从整体上更科学、有效地把握和应用。以某战场救护比武课目中的成绩为样本,依托SPSS软件,从多个维度描述练兵比武成绩,分析和检验成绩影响因素,进而介绍这一研究方法。
针对部队作战能力评价中的主观因素多、定量评价少的问题,在建立装甲分队作战能力评估的指标体系的基础上,对指挥控制能力、机动冲击能力、目标毁伤能力、综合防护能力、后装保障能力各下级指标进行指标重要性筛选,而后利用AHP法和熵权法进行主客观组合赋权确定指标体系权重,最后运用加权TOPSIS综合评价方法对装甲分队作战能力进行评估排序。此法为提高装甲分队作战能力提供定量化的参考依据,实例验证了方法的适应性和有效性。
针对陆军规模结构改革调整后合成旅装备维修保障能力评价过程中指标难以量化,赋权困难的问题,首先建立了评价指标体系,并结合“装备云”平台数据,对具体指标给出了分析计算的方法;然后分别采用熵权法和层次分析法对指标的主观权重和客观权重进行了计算,求出组合权重;最后结合合成旅对指标的隶属度函数进行了分析,采用模糊综合评判的方法对合成旅维修保障能力进行评价,通过实例分析较为科学合理地得到某合成旅的装备维修保障能力。
当前的外场试验中,全弹道实弹类试验存在成本高,样本量有限的问题,因此大多数外场试验采用定点架设雷达导引头的方法进行试验,产生大量的试验数据,如何有效利用这些现有数据,挖掘其中的有用信息,就成为当前研究的重点。以面向舰艇平台无源干扰系统数据挖掘应用为出发点,提出利用定点架设的外场试验数据重构外场试验场景、校验仿真模型,并外推至加载弹道的动态对抗过程,形成面向作战效能评估的舰艇平台无源干扰试验动态推演系统。推演结果表明,通过提取外场试验数据中的有用信息结合作战仿真推演方法,能够实现面向作战效能评估的试验数据深度挖掘的目的。
针对指挥员难以准确把握地形遮蔽和电磁干扰条件下的高空气象探测雷达探测威力的问题,设计了高空气象探测雷达威力仿真系统。对系统的功能进行了分析,介绍了系统总体框架结构和组成,通过对威力计算、地形遮蔽、干扰计算和仿真显示等核心模块的具体设计,实现了高空气象探测雷达在多种因素影响下威力范围的直观显示,为指挥员进行装备作战运用提供了一种高效的辅助决策手段。
可有效支持靶场试训资源互操作的仿真支撑平台是促进联合试验训练系统快速构建的关键问题。在分析联合试验训练仿真支撑需求和LVC仿真技术的基础上,建立了联合试验训练仿真支撑平台JoSim的技术框架。提出了标准化的对象建模和自动转换方法,设计了在建模仿真领域和试验训练领域通用的中间件,通过网关和实装适配器实现了异构系统的快速接入。在水面舰艇对空自防御能力试验训练逻辑靶场中的实际应用表明,JoSim能够支持不同试验训练目标的逻辑靶场快速构建,有效促进了各类仿真资源的互操作性、可重用性和可组合性。
为探求悬浮式弹载通信干扰机干扰性能研究的边界条件,从干扰机的工作频段、被干扰跳频电台的信号传播方式、发射功率和通信距离、跳速和频率间隔、调制解调方式、干扰机的干扰方式、干扰机干扰效率以及干扰机工作环境等八个方面对弹载通信干扰机干扰性能研究的边界条件进行了讨论和设置,然后依托OPNET仿真平台,通过构建特定工作环境下的弹载通信干扰系统模型进行验证,相关结论对研究悬浮式弹载通信干扰机干扰性能具有一定的参考价值。
针对水下目标长时间水下航行的高精度导航定位需求,设计了基于北斗的水下精确导航定位系统框架,分析了系统组成、定位原理。针对浮标姿态和水声梯度变化对定位解算的影响,研究了定位误差校正技术;基于北斗浮标的高稳定设计要求,研究了浮标稳定性设计技术。通过仿真及水上试验对系统性能进行了全面验证和系统优化,试验结果表明,该系统实现了北斗精确定位能力在水下的无缝延伸,既可实现对水下目标的跟踪定位,又可为水下目标提供导航校正,具有较大的社会意义和应用前景。
旨在探析美军在联合作战计划制定方面的新理念、新做法,为我军联合作战计划制定机制建设提供参考。总结近年来美军联合作战计划适应性改革方面的文献,分析了改革的缘起,梳理了规范战略指导、引入过程中审查机制、施行跨部门合作机制、改革作业成果、明确评估机制以及应用高技术手段等6个方面的主要改革举措,介绍了改革后美军现行联合作战计划制定体系。通过分析此次改革,从作业流程、协作机制、高技术支撑等3个方面提出对我军制定联合作战计划的启示。
对美军近年来发布的无人系统路线图以及自主水下航行器(AUV)相关报告进行了分析、总结。在此基础上,概括了美国军用AUV的发展现状,列出了美军对AUV的最新分类方法及典型AUV。并围绕提升AUV性能的问题,重点讨论了人工智能、水下通信等关键技术。最后,根据AUV任务需求的变化,分析并展望了其未来发展趋势,对相关专业科研人员有一定借鉴意义。
