机载有源自卫干扰下雷达探测效能仿真

随着现代电子战的快速发展,机载自卫有源干扰成为了对抗雷达最有效措施之一,严重威胁雷达探测效能与生存能力。从作战效能评估需求出发,选取探测概率作为定量评估指标。首先把雷达探测过程分解成不同功能模块,通过各模块的有机结合构建探测模型,并详细介绍了各模块数学模型。然后,对雷达动态探测过程进行功能仿真,并基于HLA平台开发仿真系统。最后,通过仿真,能在线获得对应目标距离的探测概率,并以此定量分析了有源自卫干扰下雷达探测效能。仿真结果验证了模型和方法的可行性与有效性,对雷达反对抗研究提供一定的参考依据。     

雷达对无人机系统上行链路的干扰仿真研究

基于对雷达干扰无人机测控系统的情况的分析,提出了基于Simulink的干扰仿真分析系统的建立方法.主要分析了雷达干扰无人机测控系统上行链路的过程,给出了雷达系统、无人机测控系统上行链路模型,并提出了信噪比、干噪比计算的仿真方法.通过全过程仿真和相关实地测试,确保了仿真系统的准确性.仿真结果说明该仿真系统适合模拟雷达干扰无人机测控系统全过程,结果真实、可信.为电磁频谱管理机构进行系统间干扰分析提供了直观、准确的仿真手段,为作战指挥员合理运用战术提供了理论依据.     

无人机自主飞行航迹规划研究

在分析无人机飞行轨迹问题的基础上,建立二维、三维情况下的航迹规划模型,求得在飞行高度安全的前提下无人机的最短飞行轨迹。作出模型的基本假设,根据维数给出目标探测概率的计算过程以及最短航迹的规划思路。通过设计具体的仿真环境,对不同维数情况下的航迹分别进行求解和分析,验证了模型的合理性。     

基于雷达探测概率的干扰效能评估

对电子战中压制式干扰的干扰效能的有效评估问题进行了研究.首先分别利用无干扰状态和干扰状态的雷达探测距离求解了信噪比和信干比的表达式,进而建立了两种不同状态下的探测概率模型.然后通过模拟干扰机的自卫干扰和支援干扰场景,在设置雷达参数和干扰参数后,仿真比较了3种不同RCS的目标在上述两种干扰模式下雷达探测概率的变化.最后对压制干扰效能进行了科学评估.评估结果表明:干扰机的压制干扰能够有效降低雷达探测性能,自卫干扰时,大幅提升自身的安全性;支援干扰时,提高目标机的突防生存力.     

基于DGPS航迹偏差的多旋翼无人机磁干扰检测技术研究

为了解决多旋翼无人机在飞行作业过程中受到环境磁干扰导致作业异常的问题,在使用DGPS进行差分定位的基础上,提出了一种基于航迹偏差的多旋翼无人机磁干扰检测技术;其基本原理是,当多旋翼无人机受到磁场干扰时,其飞行航迹会偏离预设航线,检测其航迹的偏离距离,通过与阈值比较,可以用来判断是否存在环境磁干扰;实验结果表明该方法可以有效检测环境磁场异常,在某些情况下比传统的磁航向角误差阈值检测方法可靠性更高,虚警率更小;综合使用航迹偏差检测方法和磁航向角误差检测方法,可有效(提高)环境磁场异常检测的准确度,降低虚警率。     

2多无人机协同干扰组网雷达的优化研究

组网雷达系统具有较强的抗干扰能力,如何通过协同控制多无人机的飞行航迹,对敌方的组网雷达系统造成假目标欺骗,是当今对抗界关注的问题之一.本文以最优化理论为基础,研究了在实现固定假目标航迹干扰任务的前提下,多无人机对组网雷达协同干扰的调度策略问题.通过建立空间几何线性规划、多旅行商规划等模型,并利用蚁群算法和聚类法对模型进行求解,对无人机调度策略做出优化.最后通过应用实例:在多架无人机面对5个雷达生成20个虚假航迹点的条件下,求解无人机最小数量,确定其调度策略,验证了该模型的可行性和应用性.相比产生多条无规律的虚假航迹,通过无人机编队协作产生一条确定的假目标航迹,能够对敌方产生更有效的欺骗干扰,从而达到保护系统免于被敌方组网雷达检测的目的 .     

存在干扰下的多无人机中继波束形成策略

无人机（Unmanned aerial vehicle, UAV）作为空中中继平台能够快速、方便地建立起一条可靠高效的数据传输链路，在应急通信等领域受到了国内外学者的广泛关注。为提升存在干扰下的基于放大转发的多UAV中继传输系统的通信质量和性能，本文提出了两种波束形成（Beamforming, BF）策略。首先给出地面接收端信干噪比和可达速率的理论表达式；然后分别建立以UAV中继总功率最小化和可达速率最大化为准则的优化问题，推导出了相应的最优BF权向量的解析表达式；最后，计算机仿真验证了所提BF策略的正确性和有效性。     

基于目标散射特性的距离-速度欺骗干扰研究

利用无人机对敌方雷达实施干扰已成为电子支援干扰的重要组成部分,在掩护飞机突防、对敌实施电子干扰中发挥着重要作用.如何对敌方雷达欺骗干扰更有效,以掩护飞机安全突防,是目前研究的热点.目前的新体制雷达不仅可以对目标进行跟踪,还可以从目标回波中提取细微特征信息进行识别,判断目标的真假,所以逼近真实目标回波特性是成功进行欺骗干扰的前提.基于FEKO完成对典型战机的电磁散射特性仿真,不同姿态角下的散射中心提取以及数据库的建立,并基于散射中心数据高逼真的模拟出距离-速度相参干扰,不易被高分辨雷达识别而抑制掉,起到有效的欺骗效果.     

风干扰下四旋翼无人机飞行控制研究

针对在风干扰下四旋翼无人机飞行控制系统中,采用传统的PD双闭环控制无法达到快速响应和稳定控制要求的问题,提出一种结合模型预测控制算法和高阶滑模控制算法的飞行控制策略.该策略利用具有稳态误差小、动态响应快的特点的模型预测控制算法设计模型预测位置控制器和利用具有鲁棒性高、动静态性能优良的特点的高阶滑模算法设计高阶滑模姿态控...     

基于IMMPDAF的抗距离欺骗干扰技术仿真

采用交互式多模型概率数据关联滤波器技术,使多个目标模型并行工作以跟踪机动目标,并在跟踪基础上引入一种抗距离拖引(RGPO)的干扰技术.在理论基础上详细分析研究了抗干扰技术对抗RGPO干扰的原理及其可行性,并在距离欺骗(RGPO)干扰环境下通过计算机仿真验证技术的抗干扰性能.通过对仿真结果进行分析后表明,在距离前拖干扰环境下,抗干扰技术对机动目标跟踪丢失率仅有2%～4%,可以有效对抗RGPO干扰.     

无人机平台下的行人与车辆目标实时检测

在无人机图像中快速准确地检测行人和车辆是一项有意义但又极具挑战的任务,其广泛应用于军事侦察、交通管制以及偏远地区救援等任务中。然而,由于无人机属于小型移动设备,其内存和计算能力非常有限,使得如何保证其检测实时性一直是难题。针对SSD算法模型过大、运行内存占用量过高、很难在无人机设备上运行的问题,精心设计了轻量级的基准网络,通过削减原始网络的通道数目以及卷积数目来降低网络的参数量;针对无人机场景下目标小、场景复杂等问题,提出轻量级感受野模块来增强网络特征表示能力,并结合上下文信息来进一步提高小型目标的检测精度。实验结果表明,提出的方法在基于无人机的行人与车辆目标检测任务上有较高的准确性和实时性。     

无人机目标检测量子多模式识别优化算法

研究了现阶段无人机雷达探测技术的难点与方法,分析了量子多模式识别网络模型与算法,根据Grover算法优化理论,提出了基于相位旋转的量子多模式识别算法(PRQMPRA).优化算法避免了在带冗余项的量子多模式识别算法(RQMPRA)中两个相位旋转均为π会导致搜索成功概率降低的缺陷.利用三种数据集对误差反向传播算法(EBPA...     

基于Matlab／Simulink的无人机飞行仿真研究

该文以某小型无人机为研究对象,基于其数学模型,在Matlab／Simulink环境下并结合Stateflow的有限状态机实现了对该无人机飞行过程的仿真模拟。首先利用Matlab／Simulink,对小型无人机搭建了非线性数学模型,对其飞行控制律进行了研究;然后利用Stateflow模拟了无人机的飞行管理器,实现无人机多模态之间的转换;最后对无人机的控制规律进行了验证。其结果表明了该控制规律的合理性和有效性。     

多无人机系统分布式编队控制

利用具有虚拟领航者的二阶动态一致性协议讨论了三维空间内分布式无人机编队控制问题。利用反馈线性化的方法将无人机非线性动力学模型线性化,将控制输入转化为惯性坐标系中三个坐标轴方向的加速度。运用一致性算法求解线性化后的无人机模型,使无人机能够形成稳定的预期编队并跟随虚拟领航者沿特定航线以一定速度运动。定义了编队的误差函数并运用Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性。仿真验证了模型和算法的有效性。     

无人机遥感影像镶嵌技术综述

无人机影像镶嵌是低空遥感数据处理系统中的一个重要内容,其目的是将序列无人机影像拼接成一幅具有地理坐标的影像。为了使该领域的研究人员对当前无人机影像镶嵌方法有较全面的了解,对各种无人机影像镶嵌方法进行了综述。多项式法、卡尔曼滤波法、基于SfM点云匹配和传统空中三角测量法均需要地面控制点,而对偶四元数POS辅助空中三角测量方法无需或者只需少量地面控制点,将在无人机影像镶嵌领域有较为广阔的应用前景。     

一种用于无人机着陆的地平线提取算法

针对着陆场不同天地场景中的地平线提取问题,结合Ostu方法与Hough变换,提出一种用于无人机着陆的地平线分步提取算法。在确定初始地平线的基础上,对其做粗化处理,得到目标地平线所在子图像域,在子图像域中完成最终目标的地平线提取。实验结果表明,该算法能准确有效地提取不同天地场景中的地平线。     

基于改进概率地图的无人机实时避障研究

基于空间点采样的概率地图方法能够很好地表示出自由空间的连通性,该方法已在路径规划领域得到了成功的应用。但是,由于在由已得到的采样点基础上构造连通图时,需要检查图的边是否与障碍物发生碰撞,即进行相交检验,限制了概率地图的构造速度,难以满足在实际应用中的实时性要求。针对无人机路径规划问题,以等高线地图作为任务空间,提出了一种新的采样模型,在该模型框架下,依据适当的规则构造临近点集,便可以避免相交检验,提高了路径规划速度。     

改进RRT算法陷阱空间下的无人机航迹规划

针对大部分航迹规划算法在陷阱空间下,存在规划时间长、成功率低的问题,提出了一种改进RRT算法。通过将人与RRT算法相结合,由人设置虚拟目标点,引导航迹搜索走出陷阱空间;同时对节点扩展进行优化,保证航迹搜索在可行域内;并设置快速收敛策略,删除冗余节点,使航迹搜索速度加快。最后,通过仿真验证表明,该方法在陷阱空间规划中具有良好的效果,可快速规划可行航迹。     

基于LGMD的无人机避障方法研究

为提高无人机避障的灵活性和可靠性，提出了一种基于LGMD（Lobula Giant Movement Detector）的无人机避障方法，通过将视场分割为上、下、左、右4个方位，形成4个方位竞争的LGMD（C-LGMD），并利用Matlab软件进行算法实现和视频仿真分析，最后将算法移植到无人机硬件系统，开展悬停测试和实时飞行实验研究。由视频仿真分析和悬停测试结果表明，该算法能有效分辨来自不同方位的障碍物，具有较好的避障性能和鲁棒性；在实时飞行测试中，无人机在室内环境中可实现三维空间有效避障，验证了该算法的可靠性。研究结果为进一步探索无人机高效、可靠避障提供参考依据。