基于蚁群算法的无人机编队折线航路规划系统

针对无人机编队折线航路规划系统一般为单向行驶，造成规划速度较慢的问题，设计基于蚁群算法的无人机编队折线航路规划系统。首先，根据实际的设计需求及标准，构建主处理定位模块；其次，构建蚁群航路规划指令集群，采用多目标的形式，提高航路的规划速度；最后，进行系统测试。经过3个航路测定区域的对比分析可知，无人机编队规划的最佳航迹代价值均可以达到50以上，说明该系统的航路规划能力较强，规划速度快，具有较高的应用价值。     

多平台协同导弹攻击航路规划时间基准方法研究

多平台发射多枚反舰导弹协同航路规划是单枚导弹航路规划能力互补增效和提高作战效能的重要手段。针对多个发射平台发射反舰导弹协同攻击典型编队目标航路规划时的时间基准问题，在阐述导弹齐射攻击时多个发射平台协同攻击的模式和分类的基础上，按照协同基准、协同兵力以及攻击兵力与保障兵力的关系，建立了多枚导弹协同攻击时不同发射平台的作战流程。按照时间协同方法，在确定典型编队目标和导弹齐射数量的前提下，以两个潜艇平台各发射两枚反舰导弹为例，分析了各个发射平台获取目指信息时间、导弹攻击决策时间、导弹发射延迟时间和导弹航行时间，计算出了不同发射平台航路规划的基准发射时刻。解决了多个发射平台多枚反舰导弹同时临空问题，提高了导弹饱和攻击的作战效能。     

人工蜂群算法的无人机航路规划与平滑

航路规划是无人机(UAV)作战任务规划系统的关键组成部分,目标是在适当的时间内为UAV计算出最优或次最优的飞行航路.人工蜂群(ABC)算法是一种最新发展的模拟昆虫王国中蜜蜂群体寻找优良蜜源的群体智能优化算法.采用人工蜂群算法完成无人机的平滑航路规划,首先阐述了人工蜂群算法的基本原理,然后将无人机航路规划问题通过建模转换成为一个多维函数优化问题,利用人工蜂群算法的优势,找到多维函数的最优解,最后对优化后的航路进行了平滑,使UAV对规划后的航路可飞.仿真实验结果表明,此方法可有效规划出航路,且所规划的航路可飞.     

无人机自主航路规划平台设计

基于人机交互的需求,设计了一款无人机自主航路规划平台。该平台主要应用于无人机飞行前的航路规划工作,能够在已知任务环境信息的基础上,根据任务需求,规划出一条有效航路,同时具备控制无人机飞行、飞行状态监控等功能。首先,在国内外无人机系统适航标准规范的基础上,针对突发或紧急任务下无人机地面操作员工作负荷增大等问题,对无人机航路规划系统设计的安全性要求和人机交互需求进行了归纳梳理;然后,基于航路规划系统功能需求,从航路规划、通信、控制、状态监控等方面,构建了航路规划平台,并采用MATLAB APP Designer完成了软件平台的开发;最终试验测试表明该平台符合设计需求。     

无人机任务规划系统体系设计①

无人机任务规划系统(MPS)是一项复杂的系统工程,一个综合高效的任务规划系统对于具有超视距侦查和监视能力的无人机完成作战任务是相当重要的。系统地构建一个可行的任务规划系统需要考虑的因素很多,首先要进行任务信息需求分析,其次是对各种资源的合理配置,另外还要满足飞机飞行特性、航空控制规则以及作战法则等标准。从无人机任务规划概念出发,分析无人机任务规划系统的信息需求环境和构建要求,归纳了无人机任务规划的基本体系结构和模块化设计,最后给出了无人机任务规划系统基本的评价指标。     

一种应用在反舰导弹航路规划中的算法

为了使具有航路规划功能的反舰导弹能够实时规划,减小武器系统的作战反应时间,提出一种信息处理量小、计算迅速的航路规划算法:递推算法.递推算法是在考虑导弹的机动能力和各项约束的条件下,秉承导弹完成转弯所需导航点最少的原则,根据一定的假设条件,由目标位置开始,按攻击方向的反方向,依据平面几何知识,依次递推得到所有导航点位置,直至发射点,从而得到导弹参考航路.仿真结果表明,由该算法得到的参考航路能够满足导弹实时规划要求,而且便于工程实现.     

外军无人机任务规划系统研究

无人机任务规划系统是指配装在地面或是飞机上,用来对不同类型数量的无人机进行任务分配、航路规划的一种规划系统。本文首先介绍了无人机任务规划的概念,并说明了无人机任务规划系统的特点。再详细介绍外军无人机任务规划系统的发展情况。     

基于蚁群遗传算法的三维飞行器航路规划

关于飞行器航路优化设计问题,航路规划是任务规划系统的一部分,是飞行器自主控制的关键技术.为了能够快速的寻找到最优航路且得到的航路有更少的制动点,在航路问题描述的基础之上,把蚁群算法和遗传算法相结合,提出了一种蚁群遗传算法的三维航路规划方法.设计了具有方差因子的航路评价函数,给出了一种关于面的规划空间的构造方法,并在规划空间中,进行蚁群遗传算法的种群初始化,所采用的遗传算子,给出了算法的流程.仿真结果证明了算法的正确性和有效性.     

面向低空突防的三维航路规划仿真研究

该文利用Matlab环境下的仿真工具建立了面向低空突防的三维航路规划系统仿真平台，将三维航路分解为水平方向和垂直方向的两个航路并分别应用改进的遗传算法和适应角法进行规划仿真。最后给出了仿真实例。     

成像卫星任务规划可视化仿真系统实现技术

对成像卫星任务规划的方案进行可视化仿真分析,是确保成像卫星任务规划的可靠性和高效益的有效途径。本文在分析成像卫星任务规划的可视化仿真特性、建模特性、数据处理技术等的基础上,设计了一种适合于成像卫星任务规划的可视化仿真系统。该系统基于GIS设计了任务规划二维规划视图,在STK基础上构建了任务规划三维视景仿真分析环境。同时,建立了资源库,对仿真的场景、模型资源进行有效管理。该系统已成功应用于某卫星任务规划系统,提高了成像卫星任务规划的效率。     

导弹虚拟战场环境设计与实现

为给某型导弹部队提供一个全新的演习、训练和战前要素熟悉平台,文中通过VC＋＋6．0和该实验室自行开发的软件DeepEye平台设计和实现了导弹虚拟战场环境演示系统。首先根据系统分析对系统整体结构进行了模块化设计,然后从场景生成和效果实现两方面对各模块进行开发,先后建立了天空模型、地形背景模型、战场实体模型,并对地形匹配、航迹规划、特殊效果实现、视点变换、交互接口设计等关键技术做了研究,最后实现了适合于导弹作战的虚拟战场环境模型。结果表明,该设计方案可行,仿真效果良好。     

基于遗传算法的动态资源调度问题研究

建立了无人作战飞机任务规划问题的数学模型，提出了分层递阶的任务规划系统结构．针对任务规划的核心资源调度问题，设计了基于遗传算法的动态资源调度算法，有效地解决了多无人作战飞机的资源调度问题，计算结果表明了算法的有效性．     

装备保障仿真中的任务建模研究

为实现面向装备保障仿真的作战单元任务系统建模,提出了一种基于任务牵引法的作战任务系统建模方法。在分析作战单元任务特点的基础上,构建任务关系模型,实现对任务的结构化描述,然后根据任务管理功能需求补充相关模型,最终得到任务管理成员的仿真模型。为满足保障仿真需求,补充了三个模型：作战单元状态更新模型、任务阶段工作量累计模型和任务成功性判断模型,实现了任务仿真模型管理和任务执行过程控制功能。     

多约束下多无人机的任务规划研究综述

高度信息化的发展使得无人机作战优势凸显。准确的无人机任务规划技术是完成给定任务的重要保障。任务分配、路径规划是构成无人机任务规划技术的两个核心部分。基于该技术,首先讨论了无人机任务规划的发展状况、分类标准、体系结构。其次,分别详细介绍了影响任务分配、路径规划的重要指标,如分类标准、约束指标、相应模型、代表算法、评价指标等,然后,分别分析对比求解任务分配的启发式算法、数学规划方法、随机智能优化算法的优缺点和求解路径规划的数学规划方法、人工势场法、基于图形学法、智能优化算法的优缺点;最后,总结了无人机任务规划存在的开放性问题、未来发展方向和研究重点。     

基于滑模控制的导弹制导系统设计

对传统的导弹制导系统进行改进设计,改善导弹的路径跟踪效果。首先引入Dubins曲线对导弹进行航迹规划进行,并基于滑模控制进行导弹制导策略的设计,自动驾驶仪系统采用级联比例积分控制器。Dubins曲线能为导弹创建更平滑的参考轨迹,减少导弹的超冲运动与振荡现象。滑模控制通过计算导弹与参考轨迹的相对距离,获得参考方位角,进而实现对参考轨迹的跟踪,能够提高制导系统响应速度、抗干扰能力。对导弹跟踪路径效果进行仿真,对比引入dubins曲线前后导弹的跟踪轨迹的误差与振荡现象,证明了引入dubins曲线对于导弹的路径规划工作具有显著帮助,并对结果中的一些现象进行了讨论。并已dubins曲线作为仿真路径,对传统比例制导策略和改进型滑模控制制导策略的仿真结果进行对比,证明了改进型制导系统设计的可行性,并对其路径跟踪表现的特点进行了讨论。     

无人机自主空战战术决策仿真系统设计与实现

为满足无人机自主空战战术决策方法研究的需求,设计开发了一套用于战术决策算法验证的仿真系统。根据OODA空战理论提出了仿真系统的功能要求,设计了仿真系统的工作原理、多层次模块化的技术方案和各功能模型之间的数据交互关系。采用基于DDS的分布式仿真技术开发了仿真系统的整体架构,建立了无人机、雷达和导弹等核心模型,通过C++编程完成了仿真系统开发。实验结果表明,该仿真系统模块化程度高,数据交互的实时性和稳定性强,能够为无人机空战战术决策算法的开发和验证提供高效可靠的支撑。     

一种改进的无人机多目标航迹规划研究

无人机多目标作战对航路具有很高要求。航路规划因受任务安全性、隐蔽性以及航距等要素的影响,往往存在主观性强、算法复杂、权重量纲不一等问题。为克服传统基于权值的评价函数所固有的量纲不一致,主观性强,优度进展不可控等缺陷,增强无人机对地面的打击效果,提升作战效能,采用Pareto最优解思想,采用快速非支配排序算法,以航迹长度、隐蔽性、安全性作为具体评价指标,研究了利用NSGA-Ⅱ算法来优化无人机多目标任务的航路规划问题,并进行了仿真验证。得到的最优Pareto解普遍达到了较优秀水平,并且不同的Pareto解都具有各自的优势,分别适应不同的任务需求,该方法在无人机航路规划上具有良好的灵活性和适应性。     

战术任务规划系统研究

驾驶员智能决策辅助系统对于提高作战飞机的生存性和完成任务有效性具有重要意义，研究现代军机战术任务规划和管理系统结构、组成及功能，给出了信息融合、态势评估和任务规划各子系统实现方法；基于目标和任务模型，实现了冲突检测与消解，利用模型预测控制的滚动优化和在线校正技术，实现了突发事件情况下战术飞机飞行轨迹的在线规划问题，具有较好的鲁棒性和抗干扰性，研究结果表明了该方法的有效性。     

AUV自主控制全局模型及智能决策算法研究

分析了自主式水下潜器(AUV)自主控制全局模型的内涵,指出应该包含环境信息、使命信息以及自身状态三个部分;用栅格法建立了环境模型;定义了"多区域地形勘察"使命案例;分析了与决策算法相关的AUV自身状态的表示方法;在此基础上开发了智能决策算法,算法包含路径选优和速度规划两部分;应用图论及运筹学的方法实现了路径选优,应用遗传算法实现了速度规划;用Petri网为AUV的使命控制过程建模,最终完成了智能决策算法和使命控制系统的集成;经仿真验证,所开发的智能决策决策算法正确有效,AUV使命的控制和执行自主可靠.     

Research on the Approach to Assess Missile Operational Effectiveness Based on OPN

Object Petri Net （OPN） which combines Petri net with object-oriented theory gives an effective method to use the Petri net in the field of M＆S of Discrete Event Dynamic System. The concept and mechanism of object is brought in, and ttie function of ba- sic Petri net is expanded. It is a new idea to apply OPN to missile operational effectiveness assessment system. The expanded func- tion of OPN is helpful for M＆S of discrete missile combat system. Since kinds of stochastic factors of the combat are considered in the simulation, the assessment of operational effectiveness has high reliability. The structure and the combat process of ICBM combat system are studied, and then the framework of OPN-based missile operational effectiveness assessment system and its operational mechanism are given.