用于防空作战仿真的防空导弹毁伤模型研究

在防空作战仿真系统中,防空导弹对空袭目标的毁伤模型能够提供敌方空袭兵器的损伤程度,并为防空系统的指挥决策提供信息,是一个不可或缺的重要模型.根据防空导弹对空中目标的毁伤原理,以采用近炸引信和破片杀伤式战斗部的典型防空导弹为研究对象.建立了包括制导精度模型、目标易损性模型、引战配合模型以及目标坐标毁伤模型在内的防空导弹对空中目标的毁伤模型.根据普通破片式战斗部和聚焦破片式战斗部毁伤机理的不同特点,建模时相应选取了要害舱段模型和等效直杆模型.仿真应用表明,满足防空作战仿真的需要,可操作性强,能够反映防空导弹的真实作战效能.     

舰艇编队防空目标分配优化算法研究

针对所要解决的舰艇编队防空目标分配问题,文章结合现代防空作战特点,建立了防空目标分配模型,并讨论了数学模型的求解问题。对模拟退火算法、遗传算法、禁忌搜索算法进行了分析和研究,运用MATLAB软件编程仿真来解决所建立的防空目标分配模型。研究表明,禁忌搜索算法每次都能以100%的概率搜索到全局最优解,但由于其搜索时间过长而且搜索时间的随机性太强,不适用于解决战时的目标分配问题。而模拟退火算法和遗传算法则可以在较短的时间内达到较高的搜索概率,在实际运用中,应根据所限定时间的不同来对这两种算法进行选择使用。另外,从程序的复杂度上来看,模拟退火算法的程序相对较为简单,而遗传算法的程序相对较为复杂。     

航母编队防空舰防空作战部署问题建模分析

为给防空舰防空作战部署提供决策参考,研究了航母编队防空舰作战部署问题。首先对航母防空舰防空作战基本问题进行了建模分析,综合考虑防空舰武器拦截距离、防空舰航行速度、空袭目标速度,提出了防空舰前置部署距离的计算公式,在此基础上,分别研究了航母编队预警探测支援条件下和扇区防御任务下的防空舰作战部署问题。最后给出了典型仿真案例,仿真结果显示模型具有实用性和可行性。     

基于云重心评价法的空袭目标威胁程度评估

传统的空袭目标威胁度评估一般采用定性评估方法,而对于精确的定量评估,目前尚缺有效的方法;云理论是一种用于处理不确定性和含糊性知识的数学工具,可实现概念与数据之间的相互转换;针对空袭目标威胁度的问题,论文通过确定空袭目标威胁程度判断准则集,结合云理论的有关知识,建立各指标的云模型及其多维加权综合云的重心表示,最后应用云重心评价方法给出目标威胁度的定量评估值,从而为防空作战指挥员对空情威胁作出快速准确判断提供了科学的依据。     

基于信息增益和目标威胁度的多传感器管理优化模型

针对信息化防空作战的多传感器资源管理优化问题,分析了防空作战传感器管理,提出了基于信息增益和目标威胁度的多传感器管理优化模型.该模型通过计算传感器对目标的信息熵,获得每个传感器对每个目标最大的信息增益,以此作为代价函数,考虑目标的威胁度,利用线性规划思想进行多传感器对多目标的优化分配,实例分析表明该模型的有效合理性.     

海上编队防空作战目标分配数学模型研究

对舰艇编队协同防空情况下目标分配问题的想定和假设进行了总结,接着列举了影响目标分配的主要因素,然后重点对目标分配的数学模型进行了研究,从毁伤效能最大化、协同效应最大化和漏目标最小化等几方面给出了数学模型的典型目标函数和约束函数,最后还讨论了目标分配的原则。论文的成果可供海上编队协同防空目标分配研究参考。     

基于非线性规划协同进化遗传算法的防空导弹火力优化分配研究

为了进一步提高防空导弹目标分配问题的求解效率和解算能力,建立了防空导弹目标火力分配模型,提出了一种非线性规划协同进化遗传算法(NLPCGA).该算法是综合非线性规划算法(NLPA)局部搜索能力强和协同进化算法(CA)求解质量高的优点,并利用遗传理论提高算法的求解效率.通过结合实例,仿真结果表明NLPCGA算法在求解防空目标火力分配问题上要优于单独两种智能算法,可以有效快速地找到最优火力分配方案,为防空作战指挥决策提供支持.     

基于双层主从决策的多机协同关键设施攻击模型研究

现代战争中,多架战机协同攻击已成为一种重要的作战模式。面对复杂的敌方网络系统,目标选择及战机资源的优化分配是决定空袭效果的关键因素。针对此类问题,通过分析空袭环境下攻守双方的主要特征,建立了基于双层主从决策的多机协同关键设施攻击模型,其中上层决策者以中断敌方网络系统关键服务设施节点为目标,下层决策者以提高己方机群战场生存率和目标击中率为目标。通过求解该模型,对选定目标节点的战机分配策略进行综合优化。最后,通过实例分析和仿真实验,验证了该模型的可行性和有效性。     

基于改进遗传算法的防空导弹分队WTA问题求解

针对以往防空作战中目标分配模型精度差、求解方法效率低的问题,建立了基于射击综合优势和目标威胁度的目标分配数学模型,其中目标威胁度评估综合运用了灰色综合关联度和改进的层次分析法,提高了结果的精度.并且采用改进的混沌蜜蜂双种群进化遗传算法对该模型进行了求解,改进的地方主要有:采用轮盘赌选择与最优保存策略相结合的选择操作,采用了算术交叉方法等.实验结果表明,应用文中的遗传算法求解防空导弹作战中目标分配问题,与传统算法相比,无论是在优化性能还是在时间性能上,都具有更好的效果.     

改进遗传算法的防空目标分配

对防空目标分配的前提、原则和分配模型假设条件进行分析,建立基于遗传算法的防空目标分配模型,针对二进制编码不利于处理约束条件的缺点提出十进制编码的染色体表示策略,对建立的模型进行优化。设定初始条件后,基于遗传算法的原理,对改进后的防空目标分配模型进行MATLAB仿真,然后用改良圈算法和海明距离对初始种群的产生进行改进,引入Logistic混沌序列对交叉算子进行改进,并且用按个体适应度大小排序的选择算法来代替赌轮选择方法。仿真结果表明,与简单遗传算法相比,遗传算法改进合理,搜索到全局最优解的概率提高到了90%以上,收敛速度大大增加,相较于模拟退火和禁忌搜索算法,改进后的遗传算法能够以非常少的进化代数,极少的时间消耗达到较高的搜索概率,效率提高了一倍甚至更多。     

基于遗传算法的防空兵群(团)火力分配模型

防空兵火力分配决策是防空兵群团射击指挥的重要内容,火力分配的正确性和实时性关系到防空作战的成败,是防空兵指挥自动化系统追求的目标.在解决防空兵火力分配问题时,以往常采用整数规划的方法.但在实际应用中,传统方法存在着三个方面的不足.为此,该文将标准遗传算法运用于防空兵火力分配方案寻优中,建立了新的基于遗传算法的防空兵群团火力分配模型和计算流程,并给出了计算示例.计算结果表明,该方法较好地克服了传统方法的缺陷,具有良好的实用价值和应用前景.     

基于信息熵的集群目标威胁度评估模型

为了对弹炮结合防空武器系统集群防御的火力分配提供合理的决策建议,研究了集群防御目标威胁度评估的信息熵模型.在详细分析集群目标特性的基础上,选取了集群目标威胁度的评估指标体系,并对各指标定义进行了详细的说明,然后给定了评估指标威胁度的赋值规则,在此基础上基于信息熵理论建立了集群目标威胁评估的算法规则和模型.最后通过实例仿真表明了模型的有效性和合理性.该模型和算法可以为弹炮结合防空武器系统集群防御的火力分配提供有效的支撑作用.     

一种靶弹多功能控制器设计与实现

针对退役导弹改装靶弹工程面临的改装线路复杂、对动目标供靶精度不足、多目标模拟能力弱等问题,设计研制了集电气改装、接口转换、目标导引、安全控制功能于一体的靶弹多功能控制器,能够实现退役导弹到多用途靶弹的通用化、标准化改装,具有工作量小、可靠性高、灵活性强的特点,较好地解决了靶弹改装难题,满足防空武器系统试验训练的需要。     

基于虚拟现实的防空导弹杀伤效果仿真

为真实再现防空导弹遭遇目标时的情景,模拟引信起爆战斗部及其配合情况,表现导弹战斗部破片对目标的覆盖程度,显示破片命中目标的位置和毁伤情况,统计命中目标的破片数,在建立弹目运动、引战配合、目标易损性、破片弹道飞散、命中目标的破片数目等数学模型的基础上,应用场景生成、实体模型建立、环境集成、碰撞检测等技术,创建出接近真实试验环境的三维虚拟世界,实现了导弹对目标杀伤效果的虚拟仿真,从而改进了导弹试验结果分析和评定方法,提高了工作效率.     

空天信息支持抗击巡航导弹SEA效能评估

作为远程精确攻击的典型武器,是地面防空武器系统的主要作战对象之一,利用系统有效性分析方法（System Effectiveness Analysis,SEA）是一种动态的有效性评估方法。分析了空天信息直接支持地空导弹抗击巡航导弹的能力,建立了抗击巡航导弹作战流程和作战效能分析SEA模型。仿真实例验证结果表明有了空天信息支持,防空系统抗击巡航导弹作战能力可以得到有效发挥。     

防空导弹引战配合的数字仿真

首先建立引战配合的数学模型,然后在此基础上介绍防空导弹引战配合数字仿真系统,最后以某防空导弹攻击其典型目标－米格－２１为例,对引信、战斗部和目标的作用过程进行动态仿真给出了仿真结果以及战斗部破片的动态飞散区域和命中目标的破片分布图形,直观显示出引战配合的效果和对目标的毁伤程序。     

要地防空协同射击打击效能辅助决策研究

在网络中心化的背景下,对弹炮混编防空群对目标的探测能力、可射击能力和毁伤能力进行了分析,研究了防空群的整体打击效能,重点分析了协同射击模式下的火力分配方案.通过实例研究可以看出,分析防空群的整体打击效能,可以选出最佳的火力分配方案,为指挥员配置防空武器起到了辅助决策的作用.     

多源信息融合的引制一体化技术研究

制导引信一体化技术是引信技术的一个新发展方向,为了提高对空中机动辐射源目标的毁伤效果,采用末段制导与引战配合一体化技术,充分利用导引头、惯导和引信本身提供的导弹与目标信息,在末端制导过程中根据目标与导弹的相对运动信息进行实时弹目交会情况预测,结合给定的目标几何特征信息,实现了最佳起爆时机、起爆方向、目标杀伤概率等系统建模,最后通过仿真计算并验证了起爆控制算法的有效性,可进一步提高防空导弹引战配合效率和武器系统的作战效能,具有重要的军事应用价值.