飞机座舱界面与现代空战

当你看到一架战斗机的时候，脑海中的第一反应应该是“它是第几代战斗机，采用什么气动布局，挂载了什么武器，升限、航程、推重比是多少……”等等，这些性能数据构成了你对一架战斗机的第一印象。然而战斗机飞行员由哪里决定他对战斗机的第一印象呢?当你穿上飞行服，戴上头盔，以每小时900千米的速度飞驰在6000米的高空去迎战敌机时，你看不到你的飞机挂了什么武器，你意识不到你的战斗机是什么气动布局，你更不会注意这架飞机过去的历史，此时此地，你所看到的只有：座舱界面。     

空对空攻击管理

本文介绍空对空作战中的攻击管理。所介绍的空对空攻击管理包括传感器控制、多源综合、相互联络及辅助决策。     

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.     

超视距空战飞行轨迹建模及仿真

超视距多目标攻击逻辑决策和空战态势评估是超视距空战研究的主要方面,但对空战战术影响较大的战机飞行轨迹和飞行参数的研究较少.通过对超视距空战和视距内空战的比较,分析了超视距空战的空战过程.根据超视距空战迎头攻击战术的特点,建立了相应飞行轨迹的数学模型,并求解了载机速度、载机发射导弹速度、转弯速度、载机转弯半径、目标机速度、载机飞行时间、转弯时间和导弹飞行时间之间的关系.通过仿真分析了飞行参数对飞行轨迹的影响,并根据载机性能约束条件,求解了飞行参数的最优解.仿真结果表明,飞行轨迹模型和最优飞行参数设计的合理性和可信性,可为超视距空战战术、战法决策等作战应用提供重要参考.     

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。     

城市防空飞机空战模型研究

该文对城市防空作战中的飞机空战过程进行了研究,建立了城市防空飞机空战模型,给出了模型的任务要素和过程描述,提出了飞机空战的战损计算方法,最后给出了模型的逻辑设计框图。     

战斗机空战效能人在回路仿真评估研究

人在回路仿真试验是评估战斗机空战效能的一种重要方法,但人为因素容易对试验造成干扰,从而导致试验结果可重复性差,评估结论的客观性也容易受到质疑.针对上述问题,提出了一种人在回路空战仿真试验方法,综合运用了双盲和完全随机化方法来抑制人为因素对试验结果的干扰,设计了一种基于统计假设检验的试验结果分析方法来提高评估结论的稳健性.该试验方法已成功应用于某新型战斗机的作战效能评估,试验结果具有良好的可重复性,能够客观的评价不同设计参数对空战效能的影响.     

基于引导Minimax-DDQN的无人机空战机动决策

针对无人机(UAV)空战环境信息复杂、对抗性强所导致的敌机机动策略难以预测,以及作战胜率不高的问题,设计了一种引导Minimax-DDQN(Minimax-Double Deep Q-Network)算法。首先,在Minimax决策方法的基础上提出了一种引导式策略探索机制;然后,结合引导Minimax策略,以提升Q网络更新效率为出发点设计了一种DDQN(Double Deep Q-Network)算法;最后,提出进阶式三阶段的网络训练方法,通过不同决策模型间的对抗训练,获取更为优化的决策模型。实验结果表明,相较于Minimax-DQN(Minimax-DQN)、Minimax-DDQN等算法,所提算法追击直线目标的成功率提升了14%～60%,并且与DDQN算法的对抗胜率不低于60%。可见,与DDQN、Minimax-DDQN等算法相比,所提算法在高对抗的作战环境中具有更强的决策能力,适应性更好。     

一种服务化的仿真模型

在仿真系统的全寿命周期中,仿真需求的修改总是不可避免的;提出了一种服务化的仿真模型建模方法,能够有效提高仿真系统的应变能力;首先制定可被计算机自动处理的模型描述规范,它描述了模型的语法、语义、行为以及装配等信息,即模型的元数据信息,然后设计服务化仿真模型的基本组织结构,接下来基于服务化仿真模型建立相应的系统逻辑框架,最后讨论服务化仿真模型集成构建柔性化仿真系统的原理,并给出一个基本的集成示例,实践表明仿真系统能够随着不断变化的仿真需求快速地更新和重构。     

基于OSGEarth的大型三维空战场景的搭建

本文介绍了OSGEarth开源项目,并探讨海量地形数据的调度渲染算法,然后研究了三维空战场景搭建所需要的卫星影像数据、高程数据和地理矢量数据的获取及处理方法还有飞机的姿态展示方式及自动巡航算法,最后实现了基于OSGEarth的大型三维空战场景的搭建,取得了良好的效果。