航渡中航母编队基于区域防御警戒舰阵位配置

研究航母安全防御优化问题,航母编队在航渡中,通常利用警戒舰探测距离远的优势前出一定距离执行区域防御任务,以提高航母编队防御的纵深.基于区域防御防空与防潜的任务,提出了警戒舰配置的基本要求,针对防空和防潜两种情 况,运用解析法分别建立了警戒舰的阵位配置模型;为了兼顾防空与防潜两种情况,确定了警戒舰的配置原则.在此基础上,通过合理的想定,进行仿真计算分析验证.结果表明,提出的方法具有实用性和可行性,为航母编队区域防御警戒舰阵位的配置提供了参考依据.     

舰艇编队协同防空连续射击次数仿真分析

为解决舰艇编队协同防空中的射击次数计算问题,提出了受杀伤区纵深、航路捷径和舰艇间隔距离约束的计算模型。利用导弹发射时刻至弹目遭遇时间内弹目之间的几何关系,经过归纳递推得到单艘舰艇零航路捷径和非零航路捷径时的舰空导弹射击次数模型。将编队协同防空的射击次数计算分解为被攻击舰和邻舰的射击次数之和,依据编队协同防空的几何关系得到邻舰掩护杀伤区纵深,得到了该纵深的远界和近界约束,进而得到邻舰的舰空导弹掩护射击次数模型。结合实例,研究了编队连续射击次数对目标速度、舷角和舰艇间隔距离等关键参数的敏感度,表明了模型的可行性和实用性。     

基于双层规划的网络化防空作战编队结构优化

科学、合理的网络化防空作战编队结构是确保编队自身安全,提高作战任务可靠性和有效性的重要保证。针对网络化防空作战编队结构优化问题,首先,定义了编队防空结构的相关概念,分析了编队防空作战的一般过程;其次,基于双层规划理论,分别以掩护节点与核心节点距离最大、编队抗饱和攻击能力最强为上下层目标,综合考虑探测角度覆盖、火力拦截时间、导弹二次捕捉等因素,建立了作战编队防空结构双层优化模型;然后,引入层次粒子群算法,对模型进行求解,并给出了具体运算步骤;最后,以水面舰艇编队防空结构优化为例,求解最佳编队防空结构,计算最大抗饱和攻击能力。通过与典型的纵队、弧形编队的对比,验证了模型与方法的合理性与可行性。     

基于多智能体的舰艇编队防空仿真系统研究

近年来兴起的复杂性科学研究,特别是复杂适应系统理论,为作战仿真的研究提供了新的思路.文中运用HLA/RTI技术搭建舰艇编队防空仿真系统的框架,将水面舰艇编队防空作战中的各类作战子系统抽象为智能体,并且设计智能体的内部结构.以舰艇编队拦截不同飞行高度的反舰导弹为例,通过各类作战子系统智能体对防空作战中各种作战原则的适应性学习,验证基本的舰艇编队防空原则,并使用目标分配策略解决多个智能体拦截同一目标的冲突问题.     

一种动态决策的舰艇编队防空作战模型北大核心CSCD

针对舰艇编队防空作战决策的实时性和紧迫性特点,在建立舰艇编队防空作战模型的基础上,提出了一种基于动态决策的优化启发算法,用以解决舰艇编队防空作战决策的生成问题。考虑传统火力分配算法动态决策时间延迟的不足,以对来袭目标最大毁伤和缩短抗击时间为目的,为舰艇编队防空决策选择合适的规则策略。仿真算例表明:采用基于动态决策的优化启发算法能有效解决防空作战中的动态决策问题,所提出的模型算法在保证抗击来袭目标时效性的前提下,合理分配舰载武器资源,提高作战效率。     

基于改进遗传算法的舰空导弹火力优化仿真

针对严峻的空中威胁,快速合理的进行火力分配,充分发挥舰空导弹作战效能,为了最大限度的保护水面舰艇安全。在分析现代水面舰艇编队防空作战过程的基础上,结合现代水面舰艇编队防空的基本原则,运用改进的遗传算法建立了水面舰艇舰空导弹火力优化配置模型。使算法通过合理可信的目标函数、十进制编码、控制初始种群个体距离、重复度防畸判断和统一优选产生子代策略,保证了产生个体的有效性,提高了搜索质量,加快了搜索速度。最后,通过两个实例进行了仿真实验和结果分析,结果证明：算法可以快速有效地进行舰空导弹的火力分配,可以解决复杂防空态势,搜索结果可信度高,实用性强。     

一种地面防空编队抗饱和攻击能力的算法设计

为合理部署地面防空编队队形,基于拦截批次最大化原则,提出一种计算地面编队抗饱和攻击能力的算法。首先建立敌方导弹和地面编队模型,得到了敌方导弹和地面编队之间的相对距离;然后计算地面编队的探测概率;最后根据相对距离和探测概率模型,得到了计算地面编队抗饱和攻击能力的算法。仿真结果表明,基于该算法所设计的队形在威胁范围内防御能力均衡,抗饱和攻击拦截批次能力强。     

基于SAGA的区域防空雷达组网优化部署

区域防空雷达组网是防空作战空情预警的发展趋势。研究了雷达网优化部署问题，建立了评估模型，设计了雷达网优化部署的模拟退火遗传算法，仿真结果证明该方法对雷达组网部署优化具有一定参考价值。     

舰艇编队近程警戒舰阵位配置模型与仿真

在海上作战中,通常利用警戒舰来执行近程防御任务以实现编队防御和掩护核心舰,因此近程警戒舰的阵位配置理论研究具有重要的军事意义.达成掩护核心舰的任务是近程警戒舰阵位配置理论研究的逻辑起点和基本原则,根据近程警戒舰的任务,提出了阵位配置的约束要求,针对航海安全、通信、导航、防空、防潜等影响因素,运用解析法建立了警戒舰的阵位配置模型,并为兼顾防空与防潜确定了警戒舰的配置原则.仿真结果表明,验证方法实用、可行,可为舰艇编队近程警戒舰的配置提供了理论参考依据.     

双平台反舰导弹对抗典型航母编队突防模型研究

分析了典型航母编队对反舰导弹的防空配置和火力分配原则,研究了编队抗击对反舰导弹突防概率的影响;在此基础上,深入研究了当航母防空火力平均分配和非平均分配时双平台反舰导弹的饱和攻击数目。这种模型能更真实地评估对抗情况下双平台反舰导弹的突防能力,从而可为双平台反舰导弹对抗航母编队的兵力部署提供参考。     

A maritime navigation display that provides visual feedback to improve conning officers' ship-handling during low visibility environments

Navigating a ship at night in close proximity to another vessel is a dangerous task. To improve conning officers' night time ship-handling performance, a visual navigation display is proposed that is mounted on the stern of the aircraft carrier that will help shipboard conning officers manoeuvre in a battle group formation. To test the effectiveness of the visual navigation display, the Nimitz-class aircraft and plane guard vessel, a Ticonderoga-class cruiser, were modelled in a virtual environment. A navigation display condition had significantly fewer navigational positional errors than a non-navigation display condition. The navigation display provided immediate feedback as to whether the aircraft carrier had changed bearing or speed, thus enabling the operator to initiate the appropriate input to maintain station astern of the carrier. Actual or potential applications of this research include the deployment of a maritime navigation display to assist conning officers' ship handling.     

A maritime navigation display that provides visual feedback to improve conning officers' ship-handling during low visibility environments

Navigating a ship at night in close proximity to another vessel is a dangerous task. To improve conning officers' night time ship-handling performance, a visual navigation display is proposed that is mounted on the stern of the aircraft carrier that will help shipboard conning officers manoeuvre in a battle group formation. To test the effectiveness of the visual navigation display, the Nimitz-class aircraft and plane guard vessel, a Ticonderoga-class cruiser, were modelled in a virtual environment. A navigation display condition had significantly fewer navigational positional errors than a non-navigation display condition. The navigation display provided immediate feedback as to whether the aircraft carrier had changed bearing or speed, thus enabling the operator to initiate the appropriate input to maintain station astern of the carrier. Actual or potential applications of this research include the deployment of a maritime navigation display to assist conning officers' ship handling.     

Formulation of methods for targeting anti-aircraft defense facilities of a ship group during simulation of an attack on the group by aircraft

We present an algorithm for targeting the anti-aircraft defense facilities of a ship group (comprised of shipboard fighters, small-, medium-, and long-range missile systems, and artillery systems) during simulation of an attack on the group by aircraft, as well as simulation of the operation of ship battle information and control systems.     

基于HLA的防空导弹营火力仿真系统设计

根据当前空防对抗系统的组成及特点,在建立某型防空导弹营火力仿真系统实体模型的基础上,结合以往项目开发经验,简化联邦开发与执行模型,研究基于UML的HLA开发过程,分4步对仿真系统联邦进行设计和实现。针对目前仿真系统可信度校验难度大的问题,构建该仿真系统的可信度评估层次模型,设计一种基于最优传递矩阵和三角模糊数的层次分析法,既可避免人为主观因素的影响,又可保证评估过程高效性。仿真实验结果表明,该系统高效可信,节省训练经费,为防空导弹分队火力单元的部署和作战效能的改进提供辅助决策手段。     

协同空对地攻击中的目标分配方法

多机编队协同空对地打击是航空兵作战的一种主要样式,目标分配是制定协同空对地打击任务计划的一项重要内容,其目的是充分发挥编队内成员的优势,实现资源的优化配置,提高作战效能,减小攻击代价.分析了目标分配中的目标覆盖约束、毁伤概率阈值约束以及任务平衡度约束,建立了以实现最大攻击效费比为目标,并充分考虑目标分布状况的目标分配模型,设计了基于遗传算法的目标分配算法,以典型的空对地攻击任务为背景对方法进行了仿真,仿真结果表明,模型可以有效地解决多机协同对地攻击中的目标分配问题.     

空天信息支持抗击巡航导弹SEA效能评估

作为远程精确攻击的典型武器,是地面防空武器系统的主要作战对象之一,利用系统有效性分析方法（System Effectiveness Analysis,SEA）是一种动态的有效性评估方法。分析了空天信息直接支持地空导弹抗击巡航导弹的能力,建立了抗击巡航导弹作战流程和作战效能分析SEA模型。仿真实例验证结果表明有了空天信息支持,防空系统抗击巡航导弹作战能力可以得到有效发挥。     

Real-time game-theoretic model predictive control for differential game of target defense

This paper evaluates experimentally a novel strategy for solving a variant of the differential game of target defense in presence of obstacles. The game is widely applied in the areas of military defense for protecting important equipment such as a ship, an aircraft, a moving vehicle, or a sensitive installation from a malicious attacker. The state-of-the-art approaches mostly employ an offline optimization strategy that is only applicable to holonomic robots. Moreover, most of the approaches could not autonomously avoid obstacles or take into account uncertainties. As a consequence, this paper presents an online optimization technique, by designing a trade-off parameter that integrates game theory with the model predictive control, which allows a nonholonomic defender to intercept the attacker while simultaneously defending the target. Simulations under different conditions as well as several indoor laboratory experiments validate the proposed approach. Moreover, performance is compared with a standard model predictive control approach.     

基于CAS理论的智能指控系统防空作战效能评估仿真研究

防空作战指挥控制模型复杂,为评估分析智能指控系统对防空作战效果的影响,本文从战场全局出发,对作战要素进行简化,将作战双方分为攻守两方,作战要素分为：进袭飞机、指控系统和地空导弹等三类作战主体Agent。通过NetLog04．0软件对防空作战系统进行仿真实验,分析了在其它作战条件一定的情况下,指控系统智能化水平高低对现代防空作战效果的影响。