雷达探测数据野值剔除方法

为提升雷达探测精度评估中雷达探测导弹目标数据的质量,提出基于滑窗的均值和中值剔除法,并将其 与基于滑窗的多项式拟合法和模板卷积法进行对比分析。通过以3 倍的均方误差作为门限,设置合适的窗口长度, 选取基于窗口滑动的均值或中值剔除法。测试结果表明：2 种方法均可更有效地剔除雷达探测导弹目标数据中的野 值,为后续弹道还原和数据评估提供了有效支撑。     

一种考虑电磁隐身的突防轨迹规划方法

针对飞机电磁隐身突防轨迹规划问题,考虑飞机雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)特性,提出一种基于代理模型和Radau伪谱法的突防轨迹规划方法。首先,基于不同姿态角下的飞机RCS数据,使用径向基函数构造飞机RCS特性的代理模型,用于快速计算飞机被雷达探测的概率。在此基础上,以最小化雷达探测概率和飞行时间为优化目标,考虑非线性动力学、路径约束和终端约束,将飞机隐身突防轨迹规划建模为最优控制问题。然后,运用Radau伪谱法将最优控制问题转换成非线性规划问题,并使用序列二次规划对该非线性规划问题进行求解。数值仿真结果表明,轨迹规划能够有效降低飞机突防过程中被雷达探测到的概率,从而验证了本文提出的轨迹规划方法的有效性。     

助推-滑翔导弹弹道优化与总体参数分析

为解决助推-滑翔导弹的弹道设计与性能分析问题,提出了一种分段优化的全弹道设计方法.利用工程估算方法估算导弹的助推器参数,建立了弹道优化模型,将全弹道分为主动段和滑翔弹头飞行段,分段进行弹道优化.采用Gauss伪谱法将弹道优化问题转化为非线性规划问题,采用序列二次规划(SQP)等数值方法进行求解.仿真结果表明,Gauss伪谱法处理此类多阶段多约束的弹道优化问题效果较好,最优弹道起伏较小,控制量变化平滑,各项约束都得到满足.利用弹道优化分析了起飞质量、主动段终端倾角对导弹射程的影响,并与弹道导弹进行了比较,结果表明,助推-滑翔导弹在增程方面具有较大优势.     

基于虚拟域动态逆的空地反辐射导弹轨迹优化

针对空地反辐射导弹抗雷达关机问题,基于虚拟域动态逆( IDVD)的方法设计了一种轨迹优化算法。基于动态逆的思想,通过虚拟弧长高次拟合导弹轨迹坐标,并将边界条件以及状态变量从时间域转换到虚拟域,在虚拟域中求出边界条件的导数。再根据直接法原理离散导弹轨迹,采用罚函数法处理性能指标,寻优得到最优轨迹。仿真结果表明,该方法能够快速计算生成反辐射导弹轨迹,达到了即使雷达关机,也能准确命中目标的目的。该方法通过虚拟化轨迹长度能够方便地求解边界条件的高阶导数,简化了计算过程,能够快速生成参考弹道,且对参数初值不敏感。     

共享频谱雷达恒模发射波形设计方法

针对射频频谱环境日益拥挤、频谱利用率不高的问题,提出了利用凸优化结合迭代算法设计共享频谱雷达恒模发射波形的方法。该方法首先对雷达发射波形施加约束来控制波形特性,在恒模约束、相似性约束及频谱兼容性约束下,将非凸问题模型松弛为凸问题求解,然后提出利用高斯随机化方法寻找优化信号,并将此时求得的信号进一步添加相似性约束,再利用迭代算法寻找效果更好的波形序列。仿真结果表明,该方法得到的优化信号在指定频段频谱能量下降明显,效果理想,能够很好地实现雷达与通信共享频谱。     

贝叶斯框架下基于凸优化的系统偏差估计方法

针对多传感器协同探测系统中系统偏差呈现出的随机性和突变性,以及估计方法的误差增加、估计鲁棒性较难保证等问题,在贝叶斯估计框架下,提出了基于凸优化的系统偏差估计方法。该方法首先依据最大似然估计准则推导出量测最大似然函数,并将其变形为与状态参数无关的多传感器量测最大似然函数;其次,结合系统偏差投影等式和待估参数范围不等式两类约束条件,将最大似然估计问题转化为具有目标函数、约束函数的凸优化问题;最后,利用拉格朗日乘子方法构造系统偏差二次函数,并在约束条件下利用凸优化技术实现多传感器系统偏差的优化求解。仿真结果表明,相比于同等条件下的其他方法,所提方法提高了估计精度,降低了时间复杂度。     

雷达探测距离估计的集合理论模型

雷达探测距离随着发射功率、频率等不确定参数变化而变化。以凸分析和区间数学为基础,借助一阶泰勒级数,提出了近似估计雷达探测距离的两种非概率集合理论模型。它们将不确定参数描述为凸集合和区间变量,克服了传统处理不确定性问题的概率方法需要知道不确定参数详细统计信息的局限,而且计算量较少。通过算例与概率分析方法相比较,表明了非概率集合理论模型的可行性和优越性。     

雷达抗压制干扰能力动态定量评估方法

针对压制干扰条件下的雷达实际探测能力的动态评估问题,文中基于对雷达指向目标的天线增益GT(θ)和干扰机指向雷达的天线增益G j(φ)的分段近似定量描述,推导出综合考虑Gj(φ)、Rj随时间变化的雷达自卫距离一般表达式,提出了压制干扰条件下的雷达有效探测指数的概念和定量估算公式,并讨论了五种Pd要求时的雷达有效探测指数随φ、Rj的变化规律.实例仿真表明,该评估方法的准确性和有效性均可满足雷达装备作战效能评估、雷达装备部署优化设计等实际应用需求.     

弹载雷达与目标干扰对抗认知波形优化

电子战环境中,被探测目标具有释放干扰躲避雷达探测的能力。弹载雷达不仅要在杂波环境中优化发射信号以提高波形抑制杂波的能力,同时还应考虑雷达与目标相互间的博弈。本文建立弹载雷达与拥有干扰能力的目标间对抗时的信号模型,基于最小均方误差准则二次分配雷达发射波形能量,优化设计雷达发射波形,初步解决了杂波背景中弹载雷达受到目标施放干扰而导致的雷达探测性能降低的问题。仿真结果表明,二次优化对噪声、杂波和干扰影响的抑制效果为单次优化的3倍。     

基于遗传禁忌搜索算法的导弹武器-作战时间窗口分配

针对导弹武器作战的特殊情况,在武器-目标分配的基础上,研究导弹武器-作战时间窗口分配问题。对武器-作战时间窗口分配问题的相关概念和原理进行分析,并建立以导弹武器生存能力的目标函数、生存下限和作战时间窗口为约束条件的求解模型;根据用智能算法在解决较大规模分配问题时易出现的不足,将遗传算法全局搜索能力强与禁忌搜索算法局部寻优能力好的特点结合起来,形成新的遗传禁忌搜索算法对模型进行求解。仿真结果表明,新算法收敛性好,求解速度快且所得解的可靠性高。     

基于改进遗传算法的SAR 末制导段弹道优化设计

应用改进实数编码遗传算法,对基于弹载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)导引头的反舰导弹末制导段的弹道优化设计进行研究。分析飞行弹道和观测视角对弹载SAR导引头方位分辨力的影响,给出弹载SAR成像对导弹飞行弹道的约束,将导弹横向加速度作为优化变量,构建与方位分辨率和波束驻留时间相关的目标函数。仿真结果表明:与标准遗传算法优化相比,改进遗传算法优化后的目标函数值减小更快,能更快得到最优解。     

助推-滑翔导弹最大射程优化

对助推-滑翔导弹弹道进行数值优化有利于提高综合飞行能力,针对此问题,给出了一种求解其最大射程弹道的整段优化方法,建立了其纵平面运动模型和弹道优化模型.在考虑攻角、法向过载、分离点衔接及落地条件等约束下,应用序列二次规划法求解了最大射程弹道.结果表明,助推-滑翔导弹比常规弹道导弹射程显著提高,其最优弹道有效地提高了射程和突防能力.     

寻的防空导弹的一种弹道优化方法

为保证雷达寻的防空导弹遇到目标时脱靶量最小,分析了影响导弹视线角速度诸因素,以命中时导弹需用过载最小为条件,得到了纵向加速度和重力2项优化因子,以补偿它们带来的视线转率和弹道弯曲,实现了比例导引规律的弹道优化.仿真表明该方法对高空、高远弹道的改善效果明显,弹道变得较为平直.该方法在工程上易于实现.     

地理约束下远程滑翔导弹弹道优化

分析了远程滑翔导弹地理约束的形成,建立了三自由度弹道模型、气动模型与气动热模型.在考虑地理等实际约束下,建立了多阶段多约束弹道优化模型.利用直接打靶法将此最优控制模型转化为非线性规划问题,并采用序列二次规划算法进行解算.结果表明,研究方法适合于解决考虑地理等约束的远程滑翔导弹弹道问题,所得的最优弹道更有利于满足实际作战需求.     

基于导航点改进Gauss伪谱法规划滑翔导弹航迹

为了研究滑翔导弹的航迹规划问题,利用优化理论,规划了多约束条件下导航点之间的航迹。基于导航点位置改进Gauss伪谱法(Gauss pseudospectral method,GPM),利用改进GPM离散控制变量和状态变量,将最优控制问题转化为非线性规划问题,利用改进序列二次规划算法求解。GPM求解分段航迹规划问题,需要迭代获取下段航迹的飞行时间,降低了算法效率。改进GPM能够有效弥补单纯以时间为自变量带来的诸多规划中的不足,具有更为宽泛的优化目标适应能力。算例结果表明,改进后的算法能够准确、高效地规划一条合理的航迹,满足飞行约束条件。     

基于hp自适应伪谱法的变后掠翼导弹弹道优化设计

为了提高变后掠翼导弹的终端速度,对其末端弹道优化问题进行了研究。基于终端速度最大,采用后掠角和攻角双变量优化方案,建立了在动压、过载及边界条件等多约束条件下的弹道优化模型。鉴于全局伪谱法在解决复杂多约束条件下最优控制问题存在的局限性,采用将全局伪谱法与hp型有限元法融合的hp自适应伪谱法,将弹道优化问题转化为非线性规划问题,并将仿真结果与已有的粒子群算法的最优弹道对比,验证了模型和方法的正确性。结果表明,采用hp自适应伪谱法得到的最优弹道在保证了较高的命中精度的前提下,能够以更高的终端速度和更佳的弹体姿态攻击目标。     

导弹主动雷达制导系统弹道控制综合算法

以分析导弹弹道控制优化问题为基础，讨论了主动雷达制导系统弹道控制综合算法，并建立了数学模型．模拟结果表明，这种综合算法有效地提高了目标跟踪的精度．     

一种变后掠翼导弹弹道快速优化方法

变后掠翼导弹弹道优化问题是一个复杂的多变量优化问题;为了获得变后掠翼导弹飞行弹道,利用Radau伪谱法求解了同时满足路径约束和终端约束条件下的射程最远弹道轨迹;选取后掠角和攻角作为优化控制变量,并通过采取一系列实时性保证策略提高算法的计算效率;仿真结果表明:该方法能够快速优化出满足性能指标和约束条件的弹道轨迹;研究结果可为变后掠翼导弹在线重构的实现提供有益参考。     

试论舰舰导弹的弹道规划问题

根据当前飞航式反舰导弹的射击诸元只精确确定导弹的自控终点，而导弹的弹道尚未进行参数控制的现状，提出了弹道规划的基本概念，讨论了包括改变导弹飞行弹道和末制导雷达搜索方向在内的弹道规划的主要方式，以及弹道规划的战术意义。