面向目标跟踪的多传感器数据融合研究综述

随着现代目标跟踪场景的日益复杂化,单一传感器探测系统已无法满足目标跟踪的实际需求,多传感器数据融合技术成为复杂场景下目标跟踪问题的重要解决方案。本文综述了多传感器数据融合中的数据关联和估计融合这两项关键过程的基本原理与研究现状,整理了神经网络、强化学习等人工智能技术在多传感器数据融合领域应用的相关研究,并对多传感器数据融合方法在目标跟踪领域的发展进行了展望。

欠驱动高超滑翔飞行器集群协同编队控制方法

针对高超声速滑翔飞行器滑翔段轴向过载不可控导致编队位置控制困难的问题,提出一种基于一致性编队控制和预测校正理论的协同编队控制方法。在协同制导架构基础上,基于多智能体一致性理论设计分布式集群编队控制策略,由编队中各飞行器的绝对位置和相对位置生成协调变量,采用动态逆方法生成基本编队控制指令;通过设计侧向机动控制指令,对编队队形进行调整,并采用双阶段预测校正控制算法实现编队集群的侧向机动控制。仿真结果表明:该方法能够实现欠驱动高超声速飞行器集群的编队队形生成和保持、良好的编队队形调节能力及对初始位置误差的鲁棒性。

多禁飞区在线遭遇的自主规避再入制导方法

针对高超声速滑翔飞行器再入过程中遭遇多个未知威胁的规避突防需求,提出了一种多禁飞区在线遭遇的自主规避再入制导方法。将多个在线遭遇的禁飞区连续规避问题抽象为序贯决策问题,设计了一种基于强化学习的解决方案以提高飞行器的自主规避能力。充分考虑强化学习智能体的泛化能力和训练效率,建立了禁飞区规避问题的马尔科夫决策过程。在此基础上,设计基于模糊控制策略的多智能体协调决策方法,为每一个在线遭遇的禁飞区分配航向决策智能体进行独立航向决策,根据实时环境评估各禁飞区的威胁程度并协调生成航向指令。理论分析和数值仿真表明,此方法能够使飞行器在满足终端约束和过程约束条件下,在多个在线遭遇的禁飞区场景中实现有效规避,具有良好的鲁棒性和泛化能力。

面向高超声速滑翔目标的多模型多意图融合轨迹预测

针对高超声速滑翔目标速度快、机动强导致轨迹预测精度低且窗口有限的问题,提出了一种多模型多意图融合轨迹预测方法。首先从目标的控制规律出发,构建了纵向、侧向解耦的时变预测模型集,以升力参数、阻力参数与倾侧角幅值为特征参数,通过最小二乘法与高斯假设设计纵向模型;以倾侧角符号为特征参数,针对攻击意图、规避禁飞区以及C/S型机动等典型动作设计侧向模型。然后考虑意图距离、航向角与规避禁飞区等因素设计意图代价函数,基于贝叶斯理论推导预测模型与意图的后验概率递推公式,通过多机动模式、多意图的双层次融合提高轨迹预测准确性与鲁棒性。仿真结果表明,该方法能够应对高超声速滑翔目标的复杂机动,有效提高了长时轨迹预测精度。

基于Visual C++和Vega的导弹虚拟飞行仿真系统

论述了一种基于Visual C++和MultiGen Vega环境开发虚拟现实仿真系统的方法,阐述了基于MFC的虚拟现实仿真系统开发过程,并以导弹飞行系统为实例,完成了基于Visual C++和MultiGen Vega的反坦克导弹飞行仿真系统的开发研究.结果表明了该方法的可行性和实用价值,利用该系统可使设计人员直观地观察导弹的飞行过程、飞行姿态和目标的运动,有利于导弹飞行弹道设计.

后翼上反串置翼无人机气动特性研究

针对未来机体占用空间小并且具有高机动性飞行器的设计需求,提出后翼具有上反角的串置翼布局.采用N-S控制方程的有限体积法离散格式,选取剪切应力运输(SST)k-ω两方程湍流模型对以后翼上反角为变量的4组模型进行数值模拟分析.通过理论分析与验证机实验相结合的方法,研究了前后机翼间气动干扰特性以及后翼上反对飞行性能的影响.研究结果表明后翼上反角可避免平飞时前翼尾流对后翼的冲击,保证小攻角时的巡航稳定性.同时分析了由前后翼间持续相互干扰作用造成的不良影响,并提出了解决方案.研究论证了串置翼后翼上反能够替代垂尾起到横航向安定作用,并且通过取消垂直安定面降低了飞行器结构重量和浸润面积产生的阻力.

基于遗传算法的无人机模糊-积分控制器设计

针对某小型固定翼无人机纵向姿态控制和轨迹跟踪的要求设计了一种模糊-积分混合控制器.为避免控制器参数调试的复杂性,提高控制性能,利用遗传算法对模糊控制的隶属度函数进行了优化设计.在优化设计阶段,确定了设计变量和约束条件,并给出了比例因子整定原则.仿真结果表明,基于遗传算法的模糊-积分控制器与传统PID控制器相比具有更短的响应时间,鲁棒性强,并且解决了单一模糊控制器稳态响应精度低、响应曲线颤振的问题.

基于感知模糊自适应蚁群算法的非线性PID控制设计

随着系统复杂度的提高和对象不确定性因素的增加,为克服线性PID动态性能和稳态性能差的缺陷,分析了非线性PID控制器各控制参数对误差的理想变化过程,构造非线性PID控制器;由于增益参数大量增加,传统参数优化方法不再适用,在分析蚁群算法的基础上,提出了基于感知自适应蚁群算法结合模糊自适应信息素更新机制用于优化非线性PID控制器的设计方法;通过仿真实验将该控制器与基于蚁群算法的非线性PID控制器和基于蚁群算法、Z-N法的PID控制器进行对比,并对控制性能和收敛性能进行了分析,结果表明该算法有效克服了传统蚁群算法收敛速度较慢、容易陷入局部最优而停滞的缺陷,该控制器具有更好的动态性能和稳态性能。

仿真试验中目标运动数学模型的建立

研究导弹飞行仿真试验中目标运动数学模型构建的一种方法.基于Bezier曲线算法,通过在飞行仿真软件窗口中编辑目标运动曲线,得到以vT,θT和ψT数据组描述的目标运动数学模型,并将这些数据组保存在MFC的集合类对象中.结果表明,利用该方法可以方便地实现飞行仿真试验中对目标运动特别是难于用解析式描述的目标随机运动数学模型的构建,使飞行仿真模拟简便易行.

气动力与推力矢量控制近距击顶弹道研究

针对某型反坦克导弹从顶部攻击近距离目标存在的空气动力控制不足的问题，探讨了在导弹初始飞行段采用推力矢量控制的可行性，并对有推力矢量控制的近距击顶飞行弹道进行了分析研究。最后，通过计算机数字仿真，进行了弹道飞行仿真计算。结果表明，所提方法改善了导弹飞行弹道特性，提高了导弹机动性能和对近距离目标攻击的效果，并有利于减少最小射程。

旋转导弹掠飞击顶弹道控制研究

文中以某改型反坦克导弹为例,针对攻击坦克顶部装甲,探讨掠飞击顶弹道控制有关问题。采用脉冲发动机推力矢量控制实现导弹弹体转弯,研究推力矢量控制力与弹体姿态转动角速度、落角及过载的关系,并对旋转反坦克导弹的控制力工作时间及掠飞高度选择等方面进行了分析和研究。

战术弹飞行力学软件系统设计

从战术弹飞行力学软件系统的设计开发角度，提出了软件系统的设计指导思想。对软件系统基本结构和运行流程进行了分析研究，完成导弹设计不同阶段有关飞行力学问题研究的应用软件设计开发。编制了软件系统的符号词典和软件文档。在软件系统设计时考虑多种语言程序之间的接口设计及运行环境，并就软件系统进一步开发研究进行了探讨。完成了战术弹飞行力学软件系统的设计。

旋转飞行器的一种解耦模糊控制方法

研究旋转飞行器的解耦控制问题.考虑飞行过程中耦合对象系统的时变性,采用串联解耦网络对开环系统进行近似解耦,并采用模糊PID控制对闭环系统进行设计,实现了纵向和侧向通道之间的稳态解耦.仿真算例表明,该方法有效消除了旋转飞行器纵、侧向通道之间的耦合效应,在飞行状态时变的情况下能够获得良好的动态性能.

串置翼垂直起降无人机过渡机动飞行控制

针对新型串置翼布局推力矢量无人机在垂直起降、过渡机动飞行过程中强非线性、强耦合及控制冗余的问题,采用动态逆控制方法设计全局控制系统,无需针对不同飞行模式切换控制策略。在此基础上,提出二级递进式控制分配策略,将序列二次规划、链式递增方法相结合,对航迹回路和姿态回路的控制量进行综合优化分配。同时,根据任务需求及飞行状态,基于离线数据库在线实时更新直接力控制分配目标函数权值。采用松弛约束策略,局部放宽非线性优化问题约束,增加优化求解速度。仿真结果表明该控制器能够有效跟踪高机动目标航迹。

固体弹道式导弹射程能力仿真评定的一种方法

通过对影响某固体弹道式导弹射程的各种干扰因素的研究和分析，确定了各随机干扰因素的统计概型，并利用蒙特卡洛方法，进行计算机数字仿真、统计分析，评定出导弹飞行的最大射程．

导弹静稳定度动态变化范围研究

目的 研究飞行过程中导弹静稳定度的动态变化 .方法 利用气动工程计算与弹道一体化设计方法 ,在得出气动数据之后 ,计算导弹飞行弹道 ,并研究飞行过程中导弹静稳定度的动态变化 ,通过气动布局和几何参数的调整 ,再进行气动计算和弹道设计 .结果与结论 由算例对弹翼位置相对弹身移动 ,设计出满足弹道性能要求的静稳定度动态变化范围 。

推力矢量控制在掠飞击顶弹道中的方案分析与优化

基于反坦克导弹总体设计方案,在导弹头部加入推力矢量控制装置,以实现导弹在弹道末端折转击顶.建立了推力矢量控制阵列模型,分析了推力矢量控制与飞行参数之间的关系,并基于离散二次规划法对推力矢量控制方案进行了优化.结果表明,优化后的TVC方案避免了弹体抬头的现象发生,提高了导弹击顶时的落角,可降低对战斗部的指标要求.

基于Matlab的飞行器系统动态特性分析

以Ecolifter为参考模型,推导适用于Matlab的飞行器系统运动数学模型.利用Matlab科学计算平台,求解飞行器运动方程,分析飞行器系统的动态稳定性,求解传递函数和过渡过程响应,研究飞行器设计参数对动态特性的影响.与传统的动态特性分析方法相比,利用Matlab分析飞行器系统动态特性更为简便,一体化设计程度提高.

减少飞机起飞质量和空载质量估算误差研究

目的 研究减少飞机概念设计时空载质量和起飞质量估算误差方法 通过对一些新型运输飞机的基型和衍生型数据进行统计分析研究,拟合出空载质量估算相对误差与航程之间的二阶多项式关系曲线,导出飞机起飞质量、空载质量和航程之间的关系式,改进了Roskam的空载质量估算公式,通过对利用Roskam估算公式和改进后Roskam估算公式的计算结果分析对比,得出了较为满意的结果结果 空载质量和起飞质量的估算误差范围均减至±5%以内结论 利用改进的Roskam方法。

智能化分布式协同作战体系发展综述

智能化分布式协同作战具有高度集成、自组织、自决策、效费比高等特点,势必将成为未来战场上行之有效的作战模式。从作战理念的核心思想、体系架构的组成要素及其突出特点三个方面出发,论述了智能化分布式协同作战的概念与内涵。首先,概括介绍了国内外先进的智能化分布式协同作战系统项目,重点阐述了相关项目的发展目的和技术特点;随后,详细分析了推动智能化分布式协同作战系统发展的关键技术,包括态势感知与认知技术、信息融合与目标跟踪技术、分布式协同任务规划技术以及一致性控制与协同制导技术;最后,根据对国内外相关项目和关键技术研究成果的分析,从平台设计过程和技术特点出发提出相关发展建议,为智能化分布式协同作战体系总体架构设计与关键技术攻关提供重要参考。