德国积极发展军用无人侦察机和攻击机

无人飞行器不仅能够进行地形侦察和阵地侦察的任务,还能装载武器,实施攻击作战任务。美国在伊拉克战争和阿富汗战争中就积极使用了装备有反坦克导弹的无人机进行作战支援。德国军事专家因斯·克吕格尔认为,未来战争将在很大程度上取决于侦察型和攻击型无人飞行器的发展水平,无人飞行器能够在2米到20000米的空中飞行,能够完成各种各样的侦察、作战任务。德国联邦军现在越来越重视无人航天技术的发展,并对其寄予厚望,一些无人机已经装备部队,另有一些还在研制、试验和装备准备之中。联邦军多年来一直在使用1991年开始服役的CL-289无人侦察机,…     

产品LCC估算模型研究及仿真分析

产品的全寿命过程包括方案论证、研制、生产、使用维修直到淘汰处理的整个过程,寿命周期费用（LCC）就是指上述各阶段中的费用总和,寿命周期费用的早期估算对于产品的设计、改进和优化,实现最佳的费效比具有重要的意义.该文对产品LCC的常用估算模型进行了分析和探讨,在此基础上实现了对典型武器装备LCC估算的基本仿真平台,可对仿真得出的数据信息建立相应的数据库管理系统,最后针对具体实例进行了验证,并分析、讨论了仿真结果.     

基于SysML的无人侦察机需求描述方法研究

在装备论证与开发中,装备用户和研制设计人员间的需求描述往往难以沟通,造成研制工作的推迟和较大偏差.针对这种用户与研制方的需求交流障碍,借鉴SysML需求图建立武器装备需求描述的方法与步骤.主要分析了需求基本模型、需求导出模型、需求满足模型和需求验证模型等四类需求子模型.以无人侦察机需求为例,给出了基于SysML需求图对无人机顶层需求及其与设计参数之间的关系进行描述的方法.需求建模的结果表明,利用SysML需求图能够准确地对无人侦察机的需求进行描述,并且易于理解和操作.     

美国军用机器人费用将增加

据Frost & Sullivan公司预测,今后几年美国国防部用于空中、地面及水下的军用机器人将增加(如图所示)。 1994财年国防部取消了两个机器人项目,即空军的先进战术侦察系统(ATARS)计划和中程无人驾驶空中飞行器(MRUAV)计划。尽管如此,美国国防部仍准备购买更多的无人空中飞行器(UAV)。作出这一决定的主要原因是因为在沙漠风暴战斗中UAV有出色的表现。预计购买UAV的费用将从1994财年的3.296亿美元增加到1998财年的5.1亿美元。     

面向区域侦察的实拍实传卫星规划推演系统

为支持多颗实拍实传卫星区域侦察任务,研制规划推演系统.设计了规划推演系统的总体结构和信息流程,并研究了系统研制所需关键技术,分别提出了面向区域侦察的数传任务规划算法、基于网格的卫星区域覆盖分析算法、基于OSGEarth的目标区域和侦察范围组合可视化方法.研制的规划推演系统已成功应用于某任务中,进行数传任务规划、能力分析和过程推演.     

虚实结合的地面无人装备体系试验平台研究北大核心

地面无人武器装备是未来陆战场无人作战的骨干装备,承载着引领陆战武器装备发展转型和战斗力生成模式转变的重要任务。装备试验是把好装备质量和作战适用性的重要关口,针对地面无人武器试验需求,详细设计了虚实结合的地面无人装备试验平台原型系统,主要包括中间件子系统、在线资源管理子系统、想定编辑子系统、导调控制子系统、虚拟战场仿真子系统,给出了虚实结合的地面无人装备试验平台原型系统部署方式,以及支撑地面无人武器装备体系运用的综合试验典型应用模式,从而为开展地面无人装备体系试验提供了技术支撑。     

UUV侦察水雷作业模式效率评估仿真研究

侦察水雷是水雷战的一项重要内容,也是水下无人作战平台(UUV)的一项重要作业任务.经研究,提出了水下无人作战平台执行侦察水雷任务的二种作业模式,为对二种作业模式的效率进行评估,给出了作业区的水雷分布模型,在分析二种作业模式侦察水雷作业过程的基础上,利用贝叶斯定理和统计学方法,建立了水下无人作战平台使用二种作业模式侦察水雷作业效率的评估仿真模型,并结合简单想定进行了计算机仿真,得出了评估仿真结果.为水下无人作战平台选择作业模式提供了理论依据.     

基于遗传算法和案例推理的软件费用估算方法

为了提高类比法的估算精度,减少人工检索案例的工作量和难度,提出了一种基于遗传算法和案例推理的软件费用估算方法。给出了案例推理过程的估算步骤,构造了案例的相似性度量函数;设计了用于案例推理问题的遗传算法,利用该算法在历史数据库中搜索与目标案例最相似的项目,并对软件项目的特征权重进行优化;借助Albrecht和Desharnais数据库,对提出的方法进行分析。实验结果表明,该方法可以在软件生命周期的早期显著提高软件费用的估算精度,与类比估算和线性回归方法相比,具有更小的平均误差率,其估算性能符合相关行业软件的估算需求。     

基于SEBAL模型的区域蒸发蒸腾遥感估算

蒸发蒸腾是区域水资源循环中重要组成部分,对于区域水文学研究具有重要的意义.传统的蒸发蒸腾计算模型多以"点"上的观测为基础,对潜在蒸发量进行评价,难以在大面积区域上推广应用,在一定程度上限制了其在实际中的应用.遥感技术的发展,以及其能够方便快捷地获取地面信息的特性,为区域蒸发蒸腾量的遥感反演提供了可能.陆面能量平衡方法(SEBAL)模型是一种基于遥感影像的区域地表通量的估算模型,能够对区域蒸发蒸腾进行精确估算.本文在SEBAL模型的基础上,以河北平原为例,采取中分辨率成像光谱辐射仪(MODIS)影像产品,根据研究区下垫面的实际情况进行了参数估算,进行了区域实际蒸发蒸腾量计算及模型精确度评价,在此基础上,结合研究区的地面覆盖,对河北平原区域蒸发蒸腾分布进行了分析.     

飞行模拟器训练费用估算的研究

通过对飞行模拟训练费用的分解,选取了飞行模拟训练费用估算方法和估算模型来对飞行模拟训练估算问题进行分析和研究。     

基于双目技术的无人机自主三维定位方法研究

无人机具有体积小、造价低、机动性强、隐蔽性好等优点,在军事侦查、地理勘测、目标跟踪等领域应用广泛。由于无法采用造价昂贵、体积庞大的精密惯导设备,当应用场景为弱或无GPS环境时,无人机的准确位置信息将难以获取,并且在实际飞行过程中还面临着GPS信号不稳或易遭欺骗等挑战。针对以上问题,提出了基于双目技术的无人机自主三维定位方法。介绍了双目立体视觉技术的光学物理原理,以及双目摄像头与目标的距离判别算法;设计了无人机通过双目技术进行三维定位的方法;详细说明了通过RSS定位方法计算出无人机的精确三维位置信息的运算步骤及矩阵计算式;通过MATLAB仿真实验检验了该基于双目技术的无人机自主三维定位方法的有效性和可实现性。结果表明,该无人机自主三维定位方法具有定位精度高、普适性强等特点。     

无人机全天时航空成像侦察系统建模与仿真

航空成像侦察是获取战术情报的重要途径。设计的全天时可见光航空相机成像侦察系统参照无人机各种飞行环境,基于无人机数学模型、可见光相机成像几何模型和大气辐射传输模型,实现航空相机在无人机运动参数、航空相机参数、大气环境参数变化情况下的成像侦察仿真。该系统由仿真参数初始化、数字地图加载、相机成像仿真、大气辐射传输仿真、无人机半物理仿真、图像仿真与报告输出六个模块组成。通过大量实验测试表明本系统模型有很高的逼真度和有效性,同时,可根据系统仿真报告对系统模型进行性能评估与改进。本系统的参数优化功能可指导和论证无人机航空相机成像侦察装备的研制工作。     

Detection Avoidance and Priority-Aware Target Tracking for UAV Group Reconnaissance Operations

In this paper, we present a novel approach for stationary target tracking in reconnaissance operations with a small UAV group. A reconnaissance mission has multiple competing requirements, such as short scan time and repetitive scanning of the entire area, target recognition, and target tracking. Especially in real-world military reconnaissance scenarios, different types of targets with hostile characteristics exist. The UAVs must scan and track the targets while avoiding detection by enemies. Although small UAVs are unlikely to be detected, they become prone to detection if their path is predictable. To meet these competitive requirements, we propose an attractive pheromone-based cooperative path planning method that makes path prediction almost impossible by ensuring a random path selection mechanism. To avoid detection during target tracking, we implement a new discrete-time tracking scheme with random time intervals and random path planning for multiple UAVs. The proposed model enables a UAV group to sporadically scan the entire area, quickly locate the targets, and simultaneously track the targets based on their priority. In addition, it offers a mechanism that permits the command and control center to balance between reconnaissance and target tracking operations to meet every mission requirement.     

作战飞机方案设计评估指标体系研究

作战飞机方案设计评估是飞机研制过程的关键环节,而方案设计评估指标体系的建立是保证方案设计科学合理的重要基础.针对现代作战飞机发展的新技术、新思想以及作战飞机方案设计的特点,提出以系统效能、寿命周期费用和研制周期作为上层评估指标,并对以上指标进行了分解,给出构造的作战飞机方案设计的评估指标体系,同时对该评估指标体系作了简要介绍与可用性分析,最后给出了具体的设计方案验证的方法并运用实例对该评估指标体系进行了验证,结果表明该指标体系在对作战飞机设计方案评估时具有一定的实用性.     

无人机目标实时自适应跟踪系统

随着无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)在航拍、空中侦察等相关领域被广泛应用,对于无人机的智能化需求逐渐提高.目标跟踪具有信息量大、实时性高等优点,能够为无人机的智能飞行提供大量且实时的外部信息.进行低开销、低功耗的无人机目标跟踪系统的研究,对无人机智能化进程的加速具有深远意义.为更好解决跟...     

基于相位差测量的无人机单站无源定位系统

为拓宽无人机侦察作战范围,提高探测定位精度,提出一种适用于无人机的机载单站无源定位系统,首先建立应用计算相位差方法定位的无人机观测平台模型,并对提出应用DFT的相位差测量方法;然后进行机载单站无源定位系统的设计,无源定位系统兼容了无人机遥测系统设备;最后对系统整体进行了仿真,给出了在一定条件下该系统对目标x,y,z坐标的定位结果,仿真结果证明了系统设计的可行性。     

基于定位精度的无人机侦察航路自主修正算法

根据电子对抗无人机侦察定位的特点,建立了无人机可侦察区域计算模型和定位误差计算模型,描述了定位精度与无人机飞行航向、目标雷达的距离以及定位时间的关系。在此基础上,从提高无人机定位精度,缩短定位时间的角度出发,提出无人机在侦察飞行过程中,依据侦察获得的目标雷达位置信息,结合无人机性能参数,适时自主修正飞行航路,从而在最短的时间内获得最精确的目标位置信息,并且可以避开飞行威胁区。仿真结果表明该修正算法能够有效地缩短定位时间,提高定位精度以及定位成功率。     

无人机侦察图像运动模糊复原方法研究

无人机具有体积小、使用方便以及战场生存能力较强等优点,在军事领域中应用越来越广泛。无人机进行情报侦察时,成像设备与拍摄物之间存在相对运动,使得拍摄到的图像出现模糊,严重影响后期的情报处理,因此如何提高模糊图片的质量成为无人机情报处理中的重要课题。介绍了在无人机侦察这一背景下图像运动模糊的降质机理及成像特点,对运动模糊复原领域中图像非盲复原与盲复原两类方法进行研究,从算法原理和实际应用两方面对每种算法的优缺点进行了总结。最后对无人机侦察图像运动模糊复原算法的发展趋势做出展望,实时性、适用性与智能性将成为算法的主流发展方向。     

无人机自主目标识别与定位应用研究

面向无人机自主侦察任务中在线目标识别与定位需求,首先梳理了无人机侦察中目标识别领域的相关研究成果;然后,介绍了Faster RCNN目标识别算法的实现原理,并针对任务需求进行了改进;之后,介绍了图像拼接的相关算法并进一步提出了目标相对定位算法;最后,设计了完整的侦察试验流程对所设计自主目标识别与定位方法进行验证;结果表明,改进的目标检测网络能够达到83.3％的识别准确率和35帧/秒的识别速度,所提出的相对定位算法可以达到0.702 m的平均定位精度,能够满足侦察无人机在线目标识别与定位的任务需求.     

UAV-guided navigation for ground robot tele-operation in a military reconnaissance environment

A military reconnaissance environment was simulated to examine the performance of ground robotics operators who were instructed to utilise streaming video from an unmanned aerial vehicle (UAV) to navigate his/her ground robot to the locations of the targets. The effects of participants' spatial ability on their performance and workloadwere also investigated. Results showed that participants' overall performance (speed and accuracy) was better when she/he had access to images from larger UAVs with fixed orientations, compared with other UAV conditions (baseline- no UAV, micro air vehicle and UAV with orbiting views). Participants experienced the highest workload when the UAV was orbiting. Those individuals with higher spatial ability performed significantly better and reported less workload than those with lower spatial ability.

The results of the current study will further understanding of ground robot operators' target search performance based on streaming video from UAVs. The results will also facilitate the implementation of ground/air robots in military environments and will be useful to the future military system design and training community.