对运动目标螺旋搜索模式分析

对运动目标搜索是军事系统工程的ー个重要内容,其在很多领域具有广泛应用,如对潜艇搜索、对失事舰船飞机搜救、制导武器捜索捕捉目标等。用运动学和数学的有关知识分析了目标定速直航运动时的分布函数以及搜索者与目标可相遇的条件,提出了对运动目标按螺旋线搜索的另ー种证明方法,建立了直线搜索时目标可能位置点的数学模型,并以此为依据分析了对运动目标螺旋搜索模式的ー个误区。     

基于模式搜索的导弹目标分配方法研究

提出了基于模式搜索的导弹目标分配问题的求解方法.该问题是一个带约束的非线性整数规划问题,采用传统模式搜索求解可能产生非整数解以及陷入局部最优.通过设置模式搜索的终止条件和引入变异操作,克服了上述问题.实践表明,该算法运算速度快,效率高,鲁棒性好,可用于导弹目标分配的决策模型.     

基于先验目标分布的磁探仪应召搜潜最佳圆周搜索半径研究

为提高反潜巡逻机利用磁探仪执行应召螺旋搜潜的搜潜效能,运用概率论和最优搜索理论对最佳圆周搜索半径进行研究.综合考虑目标初始位置、航速和航向等分布的特点,建立了磁探仪圆周搜潜概率的解析模型,据此推导出最佳圆周搜索半径.根据飞行线路模拟算法,结合反潜巡逻机的机动性能,建立了反潜巡逻机利用磁探仪执行螺旋搜潜时的航路规划的数学...     

基于自适应遗传算法的连续时空最优搜索路径规划研究

针对连续时空最优搜索者路径问题,利用随机微分方程描述Markov运动目标,建立了同时优化搜索者方向和速度的规划模型,并考虑了搜索速度对探测能力的影响。设计了一种新颖的自适应变异遗传算法,算法采用较高的变异概率作用于父代精英个体组,通过引入3种控制因子对变异方向和幅度进行自适应控制,动态调节局部搜索和全局搜索的平衡。在对方向未知的逃离目标搜索算例中,得到了近似对数螺旋曲线的搜索路径;在直升机搜索多目标的路径规划中,提供了合理有效的搜索方案。算法对比表明所给出的算法在全局优化能力和稳定性上有明显的优势,适用于求解连续搜索路径规划问题。     

吊放声纳螺旋形应召搜潜效能仿真研究

吊放声纳是目前反潜直升机有效搜潜的主要设备之一。建立了蒙特卡洛法模型对双机螺旋线形应召搜潜概率进行了仿真,重点仿真计算了反潜直升机在一定条件下搜潜时潜艇最大航速、吊放声纳间隔系数、搜索航线螺旋系数和起始搜索点对搜潜概率的影响,并给出了仿真结果分析,得出的相关结论可为反潜直升机作战战术决策提供理论依据。     

基于多蚁群系统的多无人机协同目标搜索方法

针对多UAV协同搜索问题,建立了基于搜索概率图的UAV环境信息描述模型,提出了一种基于多蚁群算法的协同目标搜索算法。该算法由多个蚂蚁种群构成,每个蚂蚁种群负责搜索一架无人机的路径。蚂蚁个体在搜索路径时通过其所在群体的信息素的引导以趋向最优路径,同时,受到来自其它种群的信息素的排斥作用进而避免无效搜索。实验结果表明,该方法能有效地实现多UAV之间的协同,实现路径搜索,减少路径交叠,提高了搜索效能。     

基于马尔可夫过程的水下运动目标启发式搜索

在对启发式搜索算法进行研究的基础上,建立了水下目标的马尔可夫过程运动模型,将启发式搜索算法应用于对水下运动目标的搜索,研究了基于马尔可夫过程的运动目标启发式搜索算法。该算法由已知的目标先验位置分布信息不断地对目标的运动位置进行估计、更新,以获得精确的目标后验分布,再利用启发函数得到下一步的最佳搜索节点。仿真分析表明:在对水下运动目标搜索时,启发式搜索优于扩展方形搜索和平行搜索,有效地改善了搜索时间和搜索效率。     

对搜索雷达不等间隔采样问题的分析

在对搜索雷达采样数据的使用过程中,通常认为数据是基于等间隔采样得到的,但实际采样过程中,由 于目标与搜索雷达间存在相对位移,使得搜索雷达针对某一目标的采样数据间隔并不相等,将不等间隔采样数据近 似为等间隔采样数据处理会造成原理性误差。为得到实际的采样间隔,提出利用迭代算法计算不同航迹运动目标的 实际采样间隔。在分析搜索雷达对目标进行搜索和对目标信息进行采样处理过程的基础上,仿真分析不等间隔采样 对运动目标速度信息提取产生的影响,并以一匀速运动目标为例讨论将实际非等间隔采样数据近似为等间隔处理对 目标速度的影响。计算结果表明：搜索雷达对目标的实际采样间隔与目标飞行方向、目标与雷达距离以及目标速度 等存在一定的关联。该分析计算方法对于提高搜索雷达对运动目标的测量精度有一定参考价值。     

基于Levy飞行的蜂拥控制算法在目标跟踪中的应用

为解决较大区域内移动智能体对目标的跟踪问题,提高收敛速度,优化跟踪效果,提出基于Levy飞行的蜂拥控制算法。利用Levy飞行的特性,在移动智能体群体中加入搜索智能体,采用Levy飞行策略对目标进行搜索,智能体根据周围邻居和所能感知到的目标信息调整自身运动。仿真验证表明：与不具有搜索智能体的蜂拥控制算法相比,该模型搜索目标的速度更快,跟踪效果更好,适用于大区域内移动智能体的目标跟踪。     

基于协同进化算法的多舰扩方应召反潜搜索方法

反潜作战是现代海战中水面舰艇的主要作战任务之一,对潜搜索行动是水面舰艇反潜作战的重要组成部分,是实施对潜攻击的前提和保证.针对目前常规多舰扩方搜索方法存在搜索效率低、协同能力弱的问题,对现有的2种多舰扩方搜索样式进行协同路径优化.根据舰艇声呐搜索原理以及实际反潜战术的应用,以在固定搜索时长内使得搜索效能最大为目标,建立了2种搜索样式最优协同路径问题的数学规划模型,给出了运用改进的协同进化算法规划多艘舰艇搜索路径的具体求解过程,并通过仿真实验得到不同搜索样式下的多舰协同最优搜索路径.结果表明:该方法具有搜索范围大、搜索效率高的特点,相比常规方法具有较大优势,适用于解决多舰扩方反潜搜索路径规划问题.     

反舰导弹末制导雷达搜索模型

在舰载反舰导弹捕捉概率的仿真过程中, 末制导雷达搜索功能的仿真是研究重点.在分析了舰载反舰导弹末制导雷达搜索特点的基础上, 针对在每一个仿真步长内雷达搜索分为不存在回扫、存在回扫但未覆盖、存在回扫并覆盖的三种情况, 分别建立了搜索的数学模型, 并对所建模型进行了深入的分析.     

水面舰艇对潜直线往返巡逻搜索方案优选

反潜作战是现代海战的重要作战样式之一,建立了对潜直线往返巡逻搜索发现潜艇概率计算模型,计算了3种典型搜潜方案下的发现目标概率,对指挥员拟制搜潜方案提供了一定的理论依据。     

潜射线导鱼雷蛇形弹道设计及仿真研究

在线导鱼雷攻击过程中,当只有目标方位信息且目标舷角很小时不利于鱼雷捕获目标,为解决该问题,阐述了蛇形弹道搜索的概念,提出了2种线导鱼雷蛇形弹道搜索使用时机。建立蛇形弹道搜索控制模型,并进行了仿真验证。研究结果表明：采用线导加尾流自导蛇形弹道搜索在只有目标方位信息且小目标舷角情况下可以有效提高鱼雷捕获目标尾流的概率,为解决进入尾流舷别不确定给攻击带来的问题,又提出了利用尾流自导加声自导攻击目标的组合使用方法,该方法可保证鱼雷命中目标概率;采用线导加声自导蛇形弹道搜索在目标方位无效情况下可以有效扩大鱼雷机动范围,捕获目标概率要高于直航搜索捕获目标概率。     

多无人机远距突防协同目标搜索决策

针对需要远距突防的不确定区域运动目标的搜索问题,提出了多无人机（UAV）远距突防和协同目标搜索的路径决策。改进基本的二维扩散模型,建立考虑目标运动与地理环境限制条件下的不确定区域扩散模型,在此基础上基于电势场算法和滚动时域控制研究了远距突防与优化路径决策策略。综合考虑不确定性降低收益、平均不确定度与综合抗力,构建协同搜索收益函数,为协同搜索路径决策提供路径优化准则,进行仿真实验。仿真结果表明,本算法能够有效地应对突发威胁与不确定区域扩散,完成多UAV远距突防与协同目标搜索任务。     

反舰导弹末制导雷达动态搜索模型

末制导雷达搜索模型的建立是反舰导弹捕捉概率计算过程中重点研究的问题。在分析了反舰导弹末制导雷达搜索过程特点的基础上,将末制导雷达的搜索过程细化为扫描波束的运动过程,分为随着导弹一起的平移运动和扫描波束自身的转动,建立了末制导雷达动态搜索过程的数学模型。以捕鲸叉导弹的末制导雷达搜索过程为例,对所建模型进行了仿真验证。     

空战机动飞行轨迹生成与控制

针对依赖于标准机动动作库或者驾驶员经验的机动控制问题,提出一种基于蒙特卡罗树搜索算法生成机 动轨迹的方法,只需给定目标机动动作的初始和终止状态,通过反复搜索即可得到达成机动目标的操作序列;并设 计前馈加反馈的复合控制器来提高轨迹跟踪的效果。实验以筋斗机动为例进行验证,仿真结果表明：得到的筋斗参 考轨迹各项指标均接近职业战斗机飞行员的最佳表现;同时与传统的PID 控制器进行对比,证明了复合控制器能显 著提高筋斗轨迹的跟踪效果,为解决机动控制问题提出了一种有效的解决方案。     

末制导雷达变搜索扇面角攻击近岸目标的研究

说明了反舰导弹沿平行海岸方向可以对近岸目标进行攻击,论述了导弹末制导雷达采用不对称的变搜索扇面角工作方式可以使导弹攻击距岸较近的海上目标,并对目标有较高的捕捉概率,提高了雷达制导体制反舰导弹攻击近岸目标的能力.     

空地制导炸弹可攻击区的快速解算方法

提出了一种新型局部精确搜索的解算方法。该方法将传统机载射表与模型解算相结合,进行局部精确搜索,满足对动目标的打击和解算快速性的要求。与传统的攻击区解算方法相比,在保证解算精度的条件下,能够对攻击区进行在线搜索并明显减少解算时间。能够更好地适应现代复杂多变的战场环境。     

空战机动飞行轨迹生成与控制

针对依赖于标准机动动作库或者驾驶员经验的机动控制问题,提出一种基于蒙特卡罗树搜索算法生成机 动轨迹的方法,只需给定目标机动动作的初始和终止状态,通过反复搜索即可得到达成机动目标的操作序列;并设 计前馈加反馈的复合控制器来提高轨迹跟踪的效果。实验以筋斗机动为例进行验证,仿真结果表明：得到的筋斗参 考轨迹各项指标均接近职业战斗机飞行员的最佳表现;同时与传统的PID 控制器进行对比,证明了复合控制器能显 著提高筋斗轨迹的跟踪效果,为解决机动控制问题提出了一种有效的解决方案。     

一种中远程反舰导弹机动搜索模型及其捕捉概率研究

建立了基于圆周运动的反舰导弹机动模型及其捕捉目标模型,给出了机动搜索导弹过载的要求,解决了中远程反舰导弹随目标距离的增加,目标捕捉概率大幅度下降的问题.仿真显示了机动搜索是一种有效、可行的方法.