基于周期的低轨预警系统任务动态重规划策略

根据预警系统资源的特点和导弹跟踪任务的实时性和不确定性,天基低轨预警系统任务规划具有动态性的特点。为解决低轨系统动态任务规划问题,提出了低轨预警系统动态任务规划模式,分析了周期重规划调度策略,探讨了系统动态重规划中重规划周期的确定方法,并对其中的弹道预测误差椭球和双星定位精度两个关键问题进行了建模,为动态问题建模求解提供基础。     

低轨预警系统动态任务规划启发式算法

该文针对低轨预警系统任务动态规划需求,从预警传感器资源和导弹跟踪任务角度对低轨预警系统动态任务规划问题进行了形式化描述,建立了系统动态任务规划的动态约束满足问题模型。该模型包括两级优化目标跟踪精度、资源利用率、传感器切换率、松弛度综合优化指标和方案调整幅度(调整率)指标;提出了求解动态规划问题的变邻域启发式搜索算法,设计了算法的直接插入、重新分配、替换和删除邻域结构及算子。通过仿真实验验证了基于梯度优化目标的动态规划模型的合理性,并说明启发式算法能有效求解低轨预警系统动态任务规划问题。     

低轨电子侦察卫星地面站任务调度决策方法

卫星任务调度是卫星时空资源管理的重要内容之一,其目的在于为卫星地面站系统的任务计划编制提供科学的决策依据。基于低轨电子侦察卫星的运行轨道及侦察特点,建立其任务调度的约束规划模型并提供了该模型的求解方法,并通过仿真实验证明了该模型的合理性和有效性。     

遥感卫星滚动式动态任务规划技术

面对应急任务常态化趋势,通过分析卫星任务管控系统快速响应需求,提出了滚动式动态任务规划技术方法,研究了动态任务规划问题的求解过程,分析了动态任务规划滚动时间窗口选取策略、前瞻式任务与资源处理策略和星上资源连续使用原则等。该方法在遥感卫星任务管控系统中的工程化应用将能够大大提升系统应急任务快速响应时效性,降低任务动态调整复杂度,规避星上任务频繁调整风险。该方法将为面向任务快速响应的新一代任务管控系统建设奠定技术基础。     

基于自适应动态规划的鲁棒最优导弹自动驾驶仪滑模控制

利用自适应动态规划算法,研究了带有扰动的导弹自动驾驶仪系统的鲁棒最优控制问题.首先,设计了非线性扰动观测器估计系统中的未知扰动;接着,考虑一类积分滑模面,根据扰动观测器的输出,设计积分滑模控制器,使得系统沿着滑模面进入滑动模态运动;然后,针对等效滑动模态系统,设计带有新权值更新律的评价网络,利用自适应动态规划技术自适应学习最优控制律,通过Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性和权值估计值的收敛性;最后,运用导弹自动驾驶仪系统验证了算法的可行性和有效性.     

一种低轨卫星动态模型

分析了地球自转给低轨卫星动态模型带来的影响;针对大多数文献在低轨卫星动态模型中都未考虑地球自转的不足,提出了一种将地球自转考虑在内的低轨卫星动态模型,并在此模型的基础上对地面用户越区切换进行了分析;最后对模型进行了仿真分析,对于在低轨卫星动态模型中考虑地球自转的重要性做出了说明。     

隐身条件下协同空战的任务建模与任务规划

定义了隐身条件下的协同空战(CACSR)的基本概念,研究了面向CACSR的任务建模与任务规划原理。给出了面向CACSR任务的形式化模型,在此基础上对任务计划进行了形式化建模,给出了协同任务计划等定义;提出了任务动态管理框架及其步骤,建立了任务状态预测和任务效用模型,阐明了任务规划原理。对进一步明确CACSR条件下任务的认知、决策问题有着基础性作用,对新一代战斗机任务系统的概念、体系框架设计等有一定的帮助。     

天基红外低轨卫星自由段弹道估计方法研究

主要分析了天基红外低轨卫星星载传感器对导弹自由段的弹道估计问题,它是下一代空间预警系统的关键技术之一.建立了天基红外低轨卫星的测量模型和弹道导弹自由段运动模型,根据测量模型的非线性,利用改进的Gauss-Newton方法,解决了弹道的最大似然估计问题,并利用Monte-Carlo仿真实验验证估计算法的有效性,且对估计误差进行了分析.     

中国低轨卫星星座组网设计与规划

针对全球性低轨卫星星座系统成本高、技术难度大、实现周期长等问题,提出了适 用于我国低轨卫星星座的分步实施方案。在分析星座设计主要问题的基础上,利用24颗卫星 设计了能够实现对中低纬度连续覆盖的低轨卫星星座,以此低轨星座构型为基础,结合我国 当前实际,在假定任务背景下,研究了第一阶段4颗卫星的优化部署方案,并利用STK对不同 设计方案的覆盖性能进行了仿真和对比分析,验证了连续覆盖型星座的优势,为我国低轨卫 星通信系统的组建提供了参考。     

一种面向低轨遥感星座的路由任务规划算法研究

为了解决遥感星座数据传输时效性差的问题,利用星间链组网,提出了一种适应于断续猝发特征星间网络的路由任务规划算法。该算法以遥感卫星成像任务规划结果为驱动,结合卫星网络拓扑结构的时变性特点,改进基于快照序列的拓扑划分方法,降低路由切换频率,减少链路切换代价损失。并将卫星与地面站之间的路由看作低轨遥感星座路由的一部分,在选择星地最短路由路径的同时实现星地建链总时长最大化。仿真结果表明,该算法能够显著提升低轨遥感卫星星座的数据传输能力。     

启发式动态任务调度与航路规划方法

针对任务、资源、航路的调度与规划需要,建立了一种分层递阶的任务规划系统结构,上层主要解决任务优先级和冲突消解问题;下层主要解决满足各种要求的航路规划与实时重规划问题。提出了启发式动态任务调度与航路实时规划算法,可以有效提高对各种突发事件的态势自适应和冲突消解能力以及对时敏目标的打击能力,进而提高无人机在动态不确定环境下的自主性。     

海空一体化区域防空预警体系任务分解问题研究

任务的分解是任务规划和预警资源分配的前提,其结果对海空一体化区域防空预警体系的任务规划效果具有决定性的影响.分析了海空一体化防空预警体系预警任务的特点、任务分解的目的和原则,以搜索任务分解为例,探讨了任务分解粒度控制问题,提出了搜索任务分解的具体步骤,对海空一体化防空预警,以及其它一体化作战类型的任务分解和任务规划具有一定的指导和借鉴意义.     

多场景卫星通信信道动态建模与仿真实现

面向智慧海洋、智慧农业等垂直行业场景的广覆盖无线接入需求,低轨卫星通信因其可靠的连接性、更宽广的覆盖能力以及超大带宽连接的巨大潜力而成为了下一代移动通信技术的重要组成部分.目前,针对低轨卫星通信的系统性信道建模流程与仿真方法仍相对匮乏,对于低轨卫星信道的高动态特性仍缺乏有效的建模方法,且大多模型仅能支持单场景通信环境.基于此,本文提出了一种模块化、高动态的多场景卫星通信信道建模机制,并据此设计实现了一套动态卫星信道建模仿真系统.该系统实现了流程化的建模思路,并引入了基于卫星信道高动态特性的动态参数更新方法.所设计的卫星通信信道建模与仿真机制能够生成卫星通信的信道大、小尺度参数与信道冲激响应,且对不同场景具有较好的适用性.     

Quantifying proprioceptive reflexes during position control of the human arm

This study aimed to analyse the dynamic properties of the muscle spindle feedback system of shoulder muscles during a posture task. External continuous force disturbances were applied at the hand while subjects had to minimize their hand displacements. The results were analysed using two frequency response functions (FRFs) from which the model parameters were derived, being 1) the mechanical admittance and 2) the reflexive impedance. These FRFs were analysed by a neuromusculoskeletal model that implicitly separates the reflexive feedback properties (position, velocity and acceleration feedback gains) from intrinsic muscle visco-elasticity. The results show substantial changes in estimated reflex gains under conditions of variable bandwidth of the applied force disturbance or variable degrees of external damping. Position and velocity feedback gains were relatively larger when the force disturbance contained only low frequencies. With increasing damping of the environment, acceleration feedback gain decreased, velocity feedback gain remained almost constant and position feedback gain increased. It is concluded that under the aforementioned circumstances, the reflex system increases its gains to maximize the mechanical resistance to external force disturbances while preserving sufficient stability.     

成像卫星任务规划系统分析与设计

针对成像卫星任务规划的操作指令自动生成问题,深入分析了成像卫星任务规划系统的特点,在基于PDDL的任务规划问题求解结构的基础上,提出了一种基于PDDL的成像卫星任务规划系统结构.该系统结构采用模块化的设计,具有良好的灵活性和通用性,能够实现系统动态的任务重规划.     

预警机对海面目标预警及攻击引导效能评估

为定量分析和评估预警机系统在给定条件下完成规定任务的程度,针对预警机作为空中C4ISR系统的特点,根据杀伤链的观点,利用系统分析的方法,建立了预警机系统能力和效能计算模型.重点分析了预警机执行海面搜索预警、对海面目标攻击引导任务的系统能力,推导了电子干扰条件下预警雷达对海面单个和多个目标的检测概率公式,分析推导了预警机对海面单目标的引导和攻击概率公式,进一步给出了对多目标的引导和攻击概率.最后,依据文中的模型和方法,在假设条件下对预警机系统预警能力、引导攻击能力和效能进行了简要估算,分别讨论了电子对抗、火力对抗、目标隐身环境及攻击时效对杀伤链效能的影响,给出了若干结论,提出了通过提高杀伤链相关环节的效能进而提高预警机系统效能的建议.     

Designing a robust adaptive dynamic controller for nonholonomic mobile robots under modeling uncertainty and disturbances

The main stream of researches on the mobile robot is planning motions of the mobile robot under nonholonomic constraints. Much has been written about the problem of motion planning under nonholonomic constraints using only a kinematic model of a mobile robot. Those methods, however, assume that there is some kind of a dynamic controller that can produce perfectly the same velocity that is necessary for the kinematic controller. Also there is little literature on the robustness of the controller when there are uncertainties or external disturbances in the dynamical model of a mobile robot. In this paper, we proposed a robust adaptive controller that can achieve perfect velocity tracking while considering not only a kinematic model but also a dynamic model of the mobile robot. The proposed controller can overcome uncertainties and external disturbances by robust adaptive technique. The stability of the dynamic system will be shown through the Lyapunov method.     

多类扰动下微波与激光混合链路中继卫星动态调度问题研究

针对微波与激光混合链路中继卫星在执行初始调度方案过程中发生的各种动态扰动变化,分析研究各类扰动特点,把不同扰动下的动态问题归结为一类复杂约束下的任务插入问题。建立混合链路中继卫星动态调度问题的约束满足模型。提出基于启发式信息的动态调度算法对模型进行求解,基于初始调度方案的优良特性,极大降低动态调度复杂性。仿真结果验证了模型和算法的可行性,能够有效解决微波与激光混合链路中继卫星动态调度问题,对解决实际问题具有一定理论意义和现实意义。     

临近空间平台电子战载荷技术

临近空间平台是在信息化时代新军事变革远距离精确打击的现实条件下,出现的一种新型平台;它弥补了预警飞机探测距离不够和低轨卫星监视时间太短等缺点而必然产生的一种适合信息化作战的新型平台;它是一种地、海、空、天一体化的作战体系,一种侦察、警戒、干扰、指挥于一体的空间平台,其作战指挥功能和侦察干扰能力超过了预警飞机和干扰飞机。临近空间平台位置高、看得远,高度一般在20 km~100 km之间,适合于监视1 000 km远的精确打击目标,也适合于干扰和监视沿海在1 000 km内活动的航母战斗群,适合于对抗设在我国周围1 000 km左右距离的反导防御系统雷达前哨站。