基于贝叶斯优化算法的UCAV编队对地攻击协同任务分配

针对UCAV编队对地攻击协同控制决策优化问题,首先构建了UCAV编队对地攻击任务分配的自主价值优势矩阵.在此基础上依据多人冲突理论分别对双方以及本机编队进行权重分配;建立了UCAV编队对地攻击协同任务分配的整体价值优势矩阵,由此根据决策变量与约束条件构建了任务分配问题的数学模型.然后应用贝叶斯优化算法对该模型进行了优化分析.仿真实例表明,所建协同任务分配模型能够反映编队协同控制决策的重要性,而且应用贝叶斯优化算法能够很快收敛到全局最优解,能有效地解决UCAV编队对地攻击的协同任务分配问题.     

无人作战飞机任务系统技术研究

先进的任务系统是UCAV执行作战任务的核心。本文从功能层、物理层和技术实现层三个层面论述了UCAV任务系统方案：在功能层上，该方案采用操控／自主攻击方式，既可由地面控制站操作员操纵，执行作战任务，也可由UCAV任务系统对目标进行自动识别、威胁判断、攻击排序及火力分配，自主完成攻击及对威胁的规避任务；或者由操作员指定攻击目标后，任务系统自动规划飞行轨迹和飞行操作指令，由飞控系统控制UCAV自主飞行到最佳攻击区域完成对目标的攻击。在物理层上，任务系统由机载任务系统、地面控制站两大部分组成。在技术实现层上，涉及的关键技术主要有任务规划技术、传感器数据处理与信息融合技术、传感器管理技术、态势评估与战术决策技术、自主攻击技术等。     

无人作战飞机对空自主攻击占位研究

针对无人作战飞机（UCAV）对空自主攻击时存在攻击范围小、机动能力差、信息链路延迟的问题,设计了一种旨在提高攻击精度和提升整体作战效能的自主攻击方法。根据UCAV对空自主攻击的特点分别建立了UCAV和制导导弹的运动学、动力学模型。采用模式搜索法解算得到导弹可攻击区和不可逃逸区,并设计了导弹最佳发射位置。为精确到达导弹发射位置,采用滑模变结构导引方法设计了自主攻击占位过程并进行了数字仿真。仿真结果表明,UCAV能够在短时间内到达导弹发射位置并保持姿态稳定,进而对目标实施打击。     

舰机协同防空作战信息网络的复杂性分析与实证

为了提高航母编队的防空作战效能,必须对防空作战系统进行设计和优化.提出一种基于复杂网络理论的航母编队防空作战系统分析方法.该方法在分析航母编队的信息协同网络结构的基础上,对作战系统中的信息进行分类,对平台中心防空作战模式和舰机协同防空作战模式的信息协同进行比较,采用复杂网络分析编队作战系统的结构,建立航母编队防空作战系...     

基于博弈论的多UCAV对地攻击目标分配

针对多架UCAV对地攻击目标分配问题,首先根据价值属性分别对目标和飞机进行权重分配,在此基础上构建了多UCAV对地攻击目标分配的自主决策函数和协同决策函数,提出了一种基于博弈论的目标分配方法.然后运用该算法进行了实例仿真,仿真结果证明了该算法的可行性和有效性.     

无人作战飞机自主攻击三维实时轨迹规划研究

以无人作战飞机挂载激光制导武器打击地面目标为研究背景,针对空对地武器投放过程的多约束和强实时性要求,提出自主攻击轨迹规划系统总体框架,建立了激光制导武器可发射区模型;在此基础上结合UCAV动力学约束,提出了一种基于改进A*算法的三维攻击轨迹决策算法。算法结合规划轨迹最优性约束和UCAV平台的运动学约束,选择扩展节点,从而降低了算法的复杂度;结合微积分的思想,取步长足够小,将步长范围内高度变化忽略不计,将UCAV水平方向和垂直方向飞行航迹独立解耦,并结合法向过载进行高度修正,从而有效避免了维数灾难问题。仿真结果表明,该算法能快速获得三维航迹,引导UCAV到达目标可发射区,且UCAV终端状态满足武器发射条件,为构建无人作战飞机自主攻击平台奠定了良好的基础。     

基于SOPC的汽车测距限速系统设计

为提高行车安全性,提出了一种基于SOPC技术的汽车激光测距限速系统。该系统利用单目标测距原理,可对前方车辆进行自动激光测距,依据不同车速所对应的不同安全距离完成声光报警及车速限制。最后在SOPC开发平台中进行设计,验证了该系统具备测距限速功能。     

基于多Agent导弹编队图像融合研究

导弹编队协同作战的目的是通过导弹之间的协作与通信,最大限度提高目标命中率。丈中针对复杂环境下导弹协同作战中存在图像融合的问题,提出了基于多Agent黑板协作模型,在编队内部不同任务和功能的导弹之间建立公共信息平台,实现多种传感器的图像融合,从而提高攻击目标的命中率,并通过一个仿真实例说明了该方法的可行性。     

基于MAS的编队对地攻击仿真评估

针对协同对编队对地攻击作战效能的影响,提出了基于多智能体(Multi-Agent System,MAS)的编队对地攻击作战效能评估方法。根据编队中各实体具有的自主性或半自主性特点,以及各实体的功能与作战过程,分别建立了编队作战实体的Agent模型以及基于实体Agent交互的编队对地攻击体系的MAS模型。在此基础上,以HLA技术为支撑研究了MAS模型的仿真实现问题,实现了基于MAS的编队对地攻击协同作战效能的仿真评估。该方法有效解决了编队对地攻击体系通过协同产生的整体行为建模问题,从而解决了编队整体合力产生的作战效能评估问题。     

快速避障三维最优轨迹规划研究

针对无人作战飞机自主化任务需求,提出了一种"人在回路上"的UCAV自主任务规划解决方案;针对该方案中的UCAV快速自主轨迹规划需求,提出了基于高斯伪谱法的快速轨迹规划解决方案。该方案在充分考虑UCAV的气动力特性、发动机推力特性及大气环境特性的基础上建立了高精度的UCAV模型,详细分析并构建了比较真实的UCAV飞行包线约束模型和三维战场环境约束条件,在此基础上,构建了基于最优控制理论框架的UCAV轨迹规划模型;最后,详细分析并实现了采用GAUSS伪谱法求解该问题的实现过程。仿真结果表明,该方法能以较高的精度和速度生成满足各种复杂约束要求,连续并且真实可行的最优轨迹。     

无人作战飞机射频传感器系统隐身技术发展与思考

从无人作战飞机的发展和国外无人作战飞机的隐身技术发展出发,分析了国外典型无人作战飞机射频传感器系统综合隐身特点,讨论了射频传感器系统的雷达隐身、辐射隐身及有源对消技术的内涵,总结了其关键技术特点,最后,给出了技术发展趋势。相关内容可供无人作战飞机射频传感器顶层隐身设计参考。     

多级影响图在无人机群协同空战机动决策中的应用

现代空战多为机群对机群的空战。针对无人机群空战中协同攻防机动决策的问题,首先提出了针对单机对单机的在不确定环境下基于多级影响图的空战决策建模。在此基础上对无人机群进行分组,并根据无人机的空战能力划分角色,在空战初始确定小组内的长机与僚机。通过引入协同因子,对空战机动决策中的当前局势概率重新进行加权修正,很好地解决了单元内各成员协同配合的问题,从而将单纯的一对一空战引申为多机对多机协同空战。仿真结果表明所建立的决策模型能够有效地解决无人机群协同空战的机动决策问题。     

无人作战飞机系统综述

简要描述了无人作战飞机的发展背景、国外目前的发展方案,分析了无人作战飞机的任务与性能要求,提出了无人作战飞机系统的组成,最后提出了发展无人作战飞机应关注的关键技术。     

单步预测影响图法在空战机动决策中的应用

提出了一种基于单步预测的多级影响图法,并将该理论应用在单机连续空战机动决策系统建模中.在决策系统的建模过程中考虑了影响无人机机动决策的各要素,包括无人机动力学方程、决策者的偏好以及战斗双方态势的不确定性等.机动决策的态势基准是通过无人机动力学方程迭代获得,运动方程中的控制量通过求解单步预测影响图获得.该预测影响图算法,效能函数的起点不断向后平移,建立了离散空间空战决策的纳什平衡,通过求解效能函数的最大值就能获得每一步的最优控制解.最后仿真验证该方法有效性,元人机模型采用质点运动方程,使用VC++实现并机动决策算法.分析表明提供了一种新型无人机机动决策算法,发展了无人机自主空战机动决策系统.     

基于混合智能的UCAV外挂武器管理及使用策略

作战无人机(UCAV)武器悬挂及使用方案对无人机作战效能有重要影响。从分析影响武器备选方案的任务条件和目标威胁等级入手,建立了UCAV外挂武器使用方案优选模型。基于该模型提出了一种UCAV外挂武器使用方案模糊神经网络智能优选算法。算法利用模糊神经网络良好的自适应和自学习能力,通过样本数据训练确定了模型因素间非线性复杂关系。最后,运用该模型得到某型无人机编队的武器方案使用优选结果,并将仿真结果与实战武器使用方案进行对比,结果显示了该模型相同的优选能力,为UCAV武器使用开创了新的思路。     

无人战斗机火控系统研究的几个问题

在讨论了自主式和遥控式UCAV的优缺点后，认为发展UCAV自主式和遥控式都是必须的，先以发展遥控式为主，自主式是必不可少的备份，以后再逐渐加重自主的分量，基于这种观点，必须研究UCAV的火控系统，然后本文讨论了UCAV火控系统的几个问题。     

无人作战飞机空战自主战术决策方法研究

自主战术决策是UCAV付诸作战使用的关键技术之一。建立了基于航迹坐标系下的UCAV运动方程,对三自由度的控制指令进行了改进,并以此对NASA提出的基本操纵动作库进行了定量描述。在此基础上,面向实际战场态势,依据模糊空战推理规则,设计了基于自主战术决策模块的自主战术决策方法。仿真结果表明,所研究的方法可以使UCAV在空战中进行自主决策,获得更大的战场优势,具有一定的参考和应用价值。     

无人作战飞机天线多层频率选择表面技术

无人机作战飞机(UCAV)快速发展的同时,无人机平台天线的频率选择表面(FSS)技术也得到广泛应用.设计和测试了一种用于无人作战飞机天线隐身的多层频率选择表面,多层频率选择表面通带为K频段,并且有一个很宽的阻带.数值结果和测试结果验证了该频率选择表面的有效性.该设计技术可以广泛应用在今后无人作战飞机天线隐身上,也可以用在其他隐身平台的相关天线设计中.     

基于Voronoi图与蚁群算法的UCAV航路规划

提出一种基于Voronoi图和蚁群优化算法(ACO)的无人作战飞机航路规划的方法.首先根据已知威胁源建立威胁源的Voronoi图,并构建了起始点、目标点与威胁场的Voronoi图赋权有向图,从而建立了无人机搜索路径的集合,结合初始集合,然后给出无人作战飞机航路规划的具体实现过程,最后对UCAV在多种威胁环境下的航路规划进行了仿真实验,仿真结果表明这种航路规划方法是可行和有效的.