基于VR-Force的协同空战效能评估研究

在空战对抗中,通过综合参战实体各项战技指标,从理论上拟合单个实体对对方的杀伤概率。基于VR-Force开发环境,进行协同空战任务分配研究。根据任务分配方案,对每个参战实体制定对应的作战计划,按此方案制作作战想定,进行战场推演,实现效能评估。实验仿真结果与理论推导说明了科学合理的任务分配方案在协同空战中的作用和意义。     

机群协同空战中的指控系统建模与分析

为对机群协同空战指挥控制系统性能进行分析,建立了树型机群指挥控制系统组织结构,并提出了性能评价指标。运用随机Petri网技术分别建立了有预警机指挥和无预警机指挥的机群协同空战指挥控制系统模型。仿真分析表明,基于预警机的机群指挥控制系统可减轻作战飞机的任务负担,且能充分发挥机载武器的超视距作战能力;也证明了随机Petri网技术能够分析指挥控制系统的性能缺陷和瓶颈,从而为系统的设计和改进提供有力的支撑,是描述机群协同空战指挥控制系统问题的一种有效方法。     

直升机综合反潜仿真系统设计

直升机综合反潜仿真系统,可实现在攻防对抗条件下的反潜作战过程仿真.通过分析直升机反潜的组成和特点,分解出具有单一功能的子系统,并分别建立各自的仿真模型.以单机和单潜水下作战对抗过程为典型实例,设计了仿真系统体系结构,探讨了仿真系统的联邦成员开发过程,建立了仿真模型库体系及统一管理下的实时调用关系,给出了采用UML简要描述的实体模型关系协作图.通过实时逼真的显示三维虚拟战场环境和兵力兵器作战过程,实现了场景显示和过程可视化.目前仿真系统已投入运行,可实现各反潜平台及武器系统的作战过程仿真,较好提供了一个直升机反潜、机-舰协同反潜的战法研究平台.     

水雷战对抗视景仿真系统关键技术研究

针对水雷战对抗分布交互仿真系统可视化的需要,提出了一种适应水雷作战过程三维图像演示系统的综合设计方法.解决的关键技术有：使用三维建模工具Creator进行武器实体和海底地形三维建模、基于Vega解决了对海洋水下环境的模拟、采用动态实体列表的方法实现了武器实体的动态添加等.该文的研究成果已应用于水雷战对抗分布交互仿真项目中,用户反映该视景仿真系统的逼真性和实时性良好,具有推广应用价值.     

基于机动动作库的飞机航路飞行仿真研究

研究飞机的航路飞行仿真技术,在空战对抗仿真中有着广泛应用.针对当前飞机动力学模型的仿真方法实时性较差以及航迹组合的仿真方法精度较低,且不能提供实时姿态信息等缺点,在航迹组合方法的基础上应用飞机动力学模型在典型状态下的简化形式,提出了一种基于机动动作库的飞机航路飞行仿真方法.仿真结果表明,可以更真实地模拟飞机航路飞行航迹,同时飞机的姿态信息也得到了实时展现.因此,能够满足空战对抗仿真在仿真精度和可视化方面的需求.     

基于制导链路的导弹干扰动态对抗仿真研究

随着计算机仿真技术的发展．系统仿真成为评估导弹武器作战性能的重要手段。以导弹中制导阶段制导受电子干扰的情况为主要研究对象,建立干扰信号功率的数学模型,阐述基于制导链路的动态对抗仿真实现方法。组成一套完整的导弹抗干扰动态仿真系统,为评估导弹受电子干扰的作战效果提供技术基础和实现途径。     

基于制导链路的导弹干扰动态对抗仿真研究

随着计算机仿真技术的发展,系统仿真成为评估导弹武器作战性能的重要手段。以导弹中制导阶段制导受电子干扰的情况为主要研究对象,建立干扰信号功率的数学模型,阐述基于制导链路的动态对抗仿真实现方法。组成一套完整的导弹抗干扰动态仿真系统,为评估导弹受电子干扰的作战效果提供技术基础和实现途径。     

机载嵌入式空战训练的研究与进展

超视距作战是现代空战的主要方式,实兵对抗演练和地面模拟器对超视距空战的训练存在不足。嵌入式训练有机结合了实在仿真与虚拟仿真,弥补了前两种训练方式的缺陷,实现训练与作战的无缝连接。首先阐述了嵌入式训练概念和优势。重点研究了嵌入式训练的关键支撑技术：机载嵌入式训练系统架构,超视距作战虚拟兵力生成,嵌入式训练中情景意识研究和智能教学,总结了国内外嵌入式训练的研究现状。最后分析了嵌入式训练系统存在的问题,并对其发展方向进行了展望。     

基于HLA的电子战作战仿真系统研究

目前国内电子战仿真的研究主要集中在单对单或少量装备之间对抗的研究，从建立的仿真系统来看，很少涉及在战术战役层多武器的电子战作战仿真的研究。该文针对以上问题，以系统的体系架构为系统设计的首要出发点，展开了战术战役层多武器的电子战作战仿真研究。该文首先介绍了基于HLA的电子战作战仿真系统逻辑体系架构的设计思想，然后具体阐述了系统各逻辑模块的结构设计，最后，以一个简化的压制性雷达干扰作战仿真为例，从系统开发的角度分析了基于HLA电子战仿真系统开发过程与方法。该文对战术战役层多武器的电子战作战仿真进一步研究具有一定的意义。     

基于深度强化学习的多机协同空战方法研究

多机协同是空中作战的关键环节, 如何处理多实体间复杂的协作关系、实现多机协同空战的智能决策是亟待解决的问题. 为此, 提出基于深度强化学习的多机协同空战决策流程框架(Deep-reinforcement-learning-based multi-aircraft cooperative air combat decision framework, DRL-MACACDF), 并针对近端策略优化(Proximal policy optimization, PPO)算法, 设计4种算法增强机制, 提高多机协同对抗场景下智能体间的协同程度. 在兵棋推演平台上进行的仿真实验, 验证了该方法的可行性和实用性, 并对对抗过程数据进行了可解释性复盘分析, 研讨了强化学习与传统兵棋推演结合的交叉研究方向.     

基于MVC模式的飞行数据显示系统的设计与实现

随着我国航空事业的飞速发展,飞行数据显示系统成为新一代空中交通管制系统的一项重要支持系统。针对飞行数据显示系统的特点,用MVC设计模式设计飞行数据显示系统,并在系统总体设计的基础上给出典型子系统——重复性飞行计划子系统的实现方法。     

空战战法训练系统目标机飞行轨迹实现

空战战法训练系统是运用仿真手段对指挥员和飞行员进行空战战法训练的虚拟系统,在该系统中,目标飞机的运动及其飞行轨迹生成是关系到系统成败的关键环节。首先分析确定了生成基于现有战法的目标飞机飞行轨迹的步骤;然后针对敌方飞机数据缺乏的实际状况,结合训练系统设计,在保证系统要求的前提下给出了考虑飞行极限参数的简化目标机仿真模型;根据现代空战特点选定了空战机动动作集,并设计了动作库;最后给出了根据时间步长推算的飞行轨迹简化计算模型。经实际检验,该模型可以有效地满足空战战法训练系统的需要。     

基于区块链技术的航班协同运行保障系统架构设计

在民航领域的航班协同运行保障过程中,传统的信息共享方式存在数据外泄、记录篡改、数据难追溯、数据难监管、隐私难保护等问题,提出一种由机场、航空公司、空管以及地服公司协同参与的区块链架构——航班信息共享链架构。根据航班运行过程中的实际流程与需求,从层次结构、网络结构、访问事件监管机制与多通道设计四个方面设计该架构,进而形成一种新型航班协同运行保障系统架构。实验结果表明,该架构不仅能够满足航班协同运行保障系统需求,还减少了单节点存储容量,更好地实现了航班协同保障参与方之间的动态信息共享。     

飞行仿真系统数据可视化设计与实现

研究飞行仿真系统结果数据可视化,为验证分析飞行仿真系统结果的正确性,需要对仿真系统输出的飞行性能数据进行实时在线观测并与标准数据进行对比分析。针对飞行仿真系统对飞机飞行数据实时观测的需求,设计了一种可实时观测的飞行仿真数据可视化方案。在建立仿真系统模型的基础上,为了提高系统的可靠性和优化数据结构,提出了新的数据结构和曲线生成算法绘制实时曲线,实现了数据的可视化观测,避免了实时绘制过程屏幕的闪烁和曲线出现的锯齿。并结合飞行仿真特点,利用MapX组件技术加载了具有导航台的全国地图,对传统的电子地图显示进行了改进,实现了飞机在地图上的实时航迹观测。仿真结果表明,系统能够实时观测仿真结果并分析系统误差,实现飞行仿真数据的可视化,并可验证飞行仿真系统的正确性。     

飞机飞行控制多目标优化研究

针对飞行控制系统单目标优化算法与飞行品质要求之间缺乏相关性,且物理意义不明确的缺点,提出了一种基于C*准则的模型参考飞行控制设计多目标优化方法。首先,使用飞行品质建立参考模型,保证所建立的参考模型符合期望飞行品质的要求。然后,通过模型跟随的方法,将飞行品质的要求引入多目标优化中,使得整个优化设计过程物理意义更加明确。最后,使用多目标NSGA-II对某型飞机纵向控制律设计进行数值仿真,结果显示提出的方法可以有效地提高控制器参数整定效率,整定结果满足期望的飞行品质要求。     

Cooperative surveillance systems and digital-technology enabler for a real-time standard terminal arrival schedule displacement

As the backbone of Communications, Navigation and Surveillance Systems for Air Traffic Management (CNS/ATM), Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) is a surveillance technology and digital-technology enabler relying on the Global Navigation Satellite System (GNSS). The onboard ADS-B Out system broadcasts the aircraft’s real-time digital information such as position and ground speed periodically (every 0.5–2 s), which is more frequent than the radar system. Taking this advantage, situational awareness and flight efficiency can be highly improved. In this paper, a novel heuristic search method based on ADS-B is proposed for the Aircraft Landing Problem (ALP) with the objective of reducing flight time while maintaining the time separation standards mandated by the International Civil Aviation Organization (ICAO). The recorded ADS-B data in Shanghai Hongqiao and Pudong international airports are adopted to demonstrate the performance of the proposed method. Results show that there is an obvious decrease in the total flight time. Besides, the heuristic search method can achieve continuous and real-time ALP updates, satisfying the requirements for air traffic control. While highlighting ADS-B-based applications, this study also provides some basic implications for the updated model in air traffic management.     

新舟60模拟机飞行指引系统实现

以新舟60飞机为模型,C 语言为开发工具,开发出一套完整可行的飞行指引(F/D)软件.用以替代Collins APS-85飞控计算机完成飞行指引功能,并成功地在飞行模拟机上通过测试且得到应用.具有成本低廉,稳定可靠的特点,能够满足飞行员训练的需要.     

基于贝叶斯网络的航班串运行脆弱性研究

为研究航班串中某一关键航班发生进离港延误对该航班串中其它航班进离港准点率造成的影响,采用贝叶斯网络对航班串运行进行建模,识别并评价关键航班的脆弱性,并提出降低航班串运行脆弱性的建议。在受到管制、天气、军事活动、航班在机场异常过站以及其它异常情况等不确定因素影响下,研究航班串进离港准点率关系,并找出航班串运行时的脆弱节点以及评价关键航班的延误状态。通过对比分析增加关键航班过站时间航班串运行前后的进离港准点率,结果表明,增加关键航班过站时间可以降低航空公司航班串运行脆弱性。     

时间有色佩特里网在航班进离港中应用

为了解决目前和以后越来越严重的空中交通拥挤问题,文中对终端区空中交通流量管理中航班进离港部分连续航班动态飞机排序问题进行研究.提出了基于时间有色佩特里网(TCPN)的航班进离港的调度方法,用MATLAB软件中的M函数编写了算法程序,然后进行了仿真.仿真结果表明,该方法选用的算法是合理的,而且可以明显的减少航班总的延误,优化效率高,算法简单可行,而且更符合实际的要求.该方法在一定程度上可以帮助空管人员进行调度决策,从而更加快速有序地对飞机进离港进行调度,对目前空管优化调度,减少延误等情况的处理具有一定的参考研究价值.     

飞行数据处理系统的设计与实现

随着我国航空事业的飞速发展,飞行数据处理系统成为新一代空中交通管制系统的一项重要支持系统。针对新一代飞行数据处理系统的功能特征和飞行情报具有复杂多样性和实时性的特点,采用模块化程序设计思想设计实现新一代的飞行数据处理系统。