基于Mogrifier-BiGRU的飞行器轨迹预测

针对当前飞行器轨迹预测准确性低的问题,引入双向传播机制和Mogrifier数据耦合模块,改进传统门控循环单元网络,提出基于Mogrifier-BiGRU的飞行器轨迹预测算法,加强网络对历史数据的学习与记忆,使得输入信息与隐藏层数据的充分耦合,提高预测准确度。仿真结果表明,所提方法对飞行器轨迹预测的准确度可达到96.26%,满足我方作战指挥人员对战场态势趋势准确预测的实际需求。

基于DoDAF的反无人机装备体系结构建模

针对当前反无人机作战研究热点,以要地反无人机装备体系需求分析为输入,基于美国国防部体系结构框架(department of defense architecture framework,DoDAF)标准,采用基于模型的体系架构(model-based systems engineering,MBSE)设计方法,构建反无人机装备体系,完成体系结构建模和方法设计,选取典型作战视角和系统视角描述模型,给出较为全面、直观的反无人机装备体系顶层概念框架,可为未来反无人机作战及装备发展提供思路与借鉴。

基于残差修正CNN-BiLSTM的空中目标航迹短期预测算法

针对因深度学习自身局限性和递归预测策略产生的累积误差,导致航迹预测精度不高的问题,提出了一种基于残差修正CNN-BiLSTM的空中目标航迹短期预测算法。首先,引入卷积模块用于提取航迹数据之中具有潜在关联的空间位置特征,利用双向长短时记忆网络提取航迹数据中的时序特征,并实现对空中目标的实时单步预测和多步超前预测;其次,引入整合移动平均自回归为残差修正模型,对实时单步预测产生的残差建模,计算混合神经网络模型多步超前预测时的残差值;最后,将混合神经网络模型和残差修正模型的输出结果进行融合,得到最终的航迹预测值。实验结果表明,该算法大大降低了神经网络因自身局限性产生的误差和因递归策略预测产生的累积误差,能够显著提高空中目标航迹短期预测的精度。

空射诱饵弹对地面防空装备作战使用影响研究

空射诱饵弹(miniature air launched decoy,MALD)可诱骗地面防空雷达开机,消耗防空弹药,降低地面防空装备作战效能,提升空中编队突防能力。在梳理空射诱饵弹发展概况基础上,分析空射诱饵弹目标特性,构建典型作战运用场景,开展MALD对制导雷达探测跟踪性能和拦截效能影响分析,采用理论分析和动态仿真的方法研究了空射诱饵弹实施远距离欺骗、抵近干扰对制导雷达探测跟踪性能的影响,采用排队论方法分析MALD对空中编队突防效能的影响。研究结论可为空射诱饵弹战术运用提供参考。

俄罗斯预警机装备发展过程研究及展望

俄罗斯预警机继承于苏联,受技术水平、政治和经济等多重因素影响,其现役装备能力已落后于世界先进水平.首先通过对苏联/俄罗斯研发的主要预警机装备情况进行梳理;然后回顾了俄罗斯预警机装备发展历程,对其装备能力现状、技术特点进行了总结;最后结合俄乌冲突中两架A-50预警机被击落事件,对俄罗斯预警机装备未来发展趋势进行展望.

美国海军一体化防空火控系统发展研究

美国海军一体化防空火控系统(Naval Integrated Fire Control-Counter Air,NIFC-CA)是一种分布式、网络化的编队防空反导指挥控制系统,其目的是实现超视距远程拦截。随着美军“分布式杀伤”作战思想的不断深入,NIFC-CA能力建设也随之不断完善发展。本文首先对NIFC-CA系统的概念、背景及意义进行深入分析;在此基础上,研究美国海军NIFC-CA系统的作战运用样式;最后,从扩展性、全域性、感知性3个方面,对我军一体化防空提出一些发展建议,为我军海上一体化协同防空作战提供借鉴意义。

滑翔增程制导炮弹弹道特性分析与设计

滑翔增程制导炮弹与普通的舰炮相比,精度高,射程远,成本低,能够在对岸进行火力支援等方面发挥重要作用,是国家军队急需发展以应对现代化作战的重要制导武器。针对滑翔增程制导炮弹初始发射条件的选取和发动机点火时刻的设计,采用遍历性计算方法进行了分析,得到了最优发射条件和发动机点火时刻。以此为基础,采用最大最大升阻比法设计了增程弹道,仿真结果表明,以最大升阻比为原则的方案弹道结合选取适当的初始发射条件和发动机点火时刻,能够有效提高滑翔增程制导炮弹的射程,对于指导工程实践和作战运用具有重要意义。

基于AHP-灰色聚类模型的舰艇自身抗损能力评估方法

针对当前舰艇平台性能评价标准不一的问题,尤其是如何更好评价定性指标的问题,探究一种客观公正的评价方法。以舰艇自身抗损能力为研究对象,提出层次分析(AHP)-灰色聚类模型在自身抗损能力综合评估的应用,并在分析研究舰艇自身抗损能力影响因素的基础上建立评估指标体系。运用AHP确定各指标权重,针对舰艇自身抗损能力的各项评价指标,基于专家打分法的打分结果,应用灰类的白化权函数进行数据归一化处理,得到各项评价指标的分数值。根据指标评价体系以及各项指标的权重和分数值,对舰艇自身抗损能力进行综合评价。实例分析结果表明,该方法使用便捷,能够对舰艇自身抗损能力进行客观公正的评价,可为舰船自身抗损能力综合评估提供指导。

基于深度强化学习的抗感知误差空战机动决策

在视距内空战机动决策中,以光电传感器和雷达为代表的机载感知设备易受敌方干扰或气象因素等影响,产生态势感知误差。深度强化学习(DRL)在空战机动决策中虽已取得了重要进展,但现有方法并未考虑空战态势感知误差对DRL的影响。由于状态空间是连续且高维的,态势感知误差会影响状态估计的精度和准确性,进而影响DRL的训练速度及决策效果。针对上述问题,提出一种基于门控循环单元(GRU)提取态势特征的近端策略优化算法(GPPO)。首先,在近端策略优化算法(PPO)基础上引入门控循环单元来融合前序态势信息,提取连续态势序列之间的隐藏特征。随后,通过优势态势解算单元压缩DRL的状态空间维度,从而降低训练难度,并设计一种量化优势的奖励塑造(RS)方法来引导DRL训练加速收敛。最后,定义并描述了视距内空战的相对态势模型,通过设计和引入态势感知误差量,搭建具备态势感知误差的空战仿真环境,并在不同感知误差强度及不同敌我初始态势等多种场景下进行仿真对比实验。仿真结果表明:GPPO算法在具备态势感知误差的多种视距内空战场景里均能有效完成空战优势机动决策,使用GPPO和量化优势RS方法的模型训练收敛速度和机动决策性能均显著优于基础强化学习算法,有效提高了无人机面对态势感知误差时的空战机动决策能力。

基于ANP-DEA的反无人机蜂群装备投产效率评估

为拓展新型装备发展论证方法,借鉴经济领域投入—产出效率概念,提出装备投产效率,综合考量装备建设资源投入及作战能力。采用ANP-DEA方法,建立基于网络联系的反无人机蜂群作战能力指标评估体系;根据体系特点新增毁伤评估能力等指标,通过网络层次分析法(Analytic Network Process,ANP)计算各级指标权重;通过超效率数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA)模型对8类装备投产效率进行排序分析,一定程度上解决了当前反无人机蜂群装备能力评估内容不全面、指标联系不紧密等问题,为新型装备发展规划提供参考。

基于协同滤波轨迹预测的机动目标RTPN拦截制导律

针对当前空中威胁目标拦截的实际需求,结合拦截器本身的机动能力,基于全覆盖协同策略,提出一种协同探测的现实真比例导引律(RTPN)制导拦截方法。所提方法解决了传统RTPN方法未考虑拦截器饱和过载限制及对任意机动目标捕获区域的确定问题。此外,针对拦截过程中对目标运动轨迹测量误差及协同探测数据丢包所引起的数据融合精度和鲁棒性问题,提出一种分布式协同滤波算法;针对数据传输和拦截器本身动力学响应延迟等问题,提出一种航迹预测算法。仿真结果验证所提方法能够有效解决饱和过载下的捕获区域确定及动力学延迟问题,及协同探测数据融合中数据丢包所引起的鲁棒性和精度问题。

复杂动态环境下多无人机目标跟踪的分布式协同轨迹规划方法

针对复杂威胁环境下多无人机协同跟踪动态目标的问题,提出了一种多策略改进灰狼优化算法(multi-strategy improved grey wolf optimization,MSIGWO)的分布式模型预测控制方法。通过对多无人机跟踪动态飞行目标场景问题描述,考虑无人机运动学、相对运动学、战场复杂威胁、机间距离和视场传感器等约束,建立了多无人机协同跟踪动态目标的数学模型;基于分布式模型预测控制设计了多无人机协同轨迹在线优化求解框架,提出了一种改进灰狼算法作为分布式轨迹规划求解策略,通过控制参数自适应调整策略,最优位置学习更新策略以及跳出局部最优解策略来增强种群多样性,进而提升算法的优化求解能力;应用数值仿真和半实物仿真验证了所提出策略和方法的有效性。仿真结果表明:提出的多无人机分布式协同轨迹规划方法能够在有效避开动态环境障碍的条件下协同跟踪动态目标,具有较优的跟踪效能。

基于DoDAF的航空装备智能保障系统体系结构建模

保障系统结构建模是发展和构建新一代航空装备智能保障系统的重要基础。航空装备保障系统涉及保障要素多、交联关系复杂,需从系统工程的角度开展顶层设计,并采用统一的结构框架对其体系结构进行建模表征。引入美国国防部架构框架(Departmeant of Defense Architecture Framework,DoDAF)体系结构框架,提出基于“概念-任务-能力”的体系结构开发序列,构建航空装备智能保障系统的能力、保障活动、各保障要素的信息交互及组织关系等视图模型,得到“能力层-需求层-技术层”之间的对应关系。该方法能够全面地描述航空装备智能保障系统体系结构,提高不同保障要素之间的互操作性,并将其转化为具体的设计要求,可为航空装备智能保障系统开发提供支持。

基于效费分析的无人侦察机效能分配方法研究

当前效能评估都是在已知各设备和分系统能力的条件下,通过各类算法进行综合得到所求系统的效能评估值,但是,对于已知某系统效能数值和排序的情况下,如何确定各分系统效能值的问题一直没有解决。为此,提出效能分配理念,阐述影响无人机效能分配的因素;以无人侦察机为例,给出效能分配的基本流程,并对影响效能分配的因素进行了量化,结合效费评价准则,综合给出无人侦察机效能分配模型。并通过实例验证了该无人机效能分配方法的可行性。

“新型空天推进技术发展与应用”专题征文通知

一代动力催生一代装备,新型空天推进技术的突破是研制先进空天飞行器的核心关键。近年来,以航空发动机、火箭发动机、超燃冲压发动机及其组合动力为代表的空天推进技术发展迅速,在国防装备领域发挥了重要作用。新型空天推进技术将向更高速度、更长航时、更远航程、更强机动和更智能化等方向发展,为先进空天飞行器和国防装备的发展提供可靠的动力支撑。

一种新的超视距空战威胁评估方法

针对超视距空战以中远距空空导弹为主要武器的特点,提出了一种新的威胁评估方法。该方法针对现有空战威胁评估的非参量法模型不足之处进行扩展和改进,根据参战双方飞机火控系统和武器系统性能参数,分别构造参战双方飞机方位角、进入角、距离、高度、速度等优势函数,从而得出几何态势优势,进而综合双方态势优势、飞机空战效能优势和战术事件优势,聚合为空战优势。通过算例验证了该方法的合理性和有效性。

新形势下航空保障设备使用安全性的探究

在航空工作中,航空保障设备在航空运输中的广泛应用和技术的快速发展,使用安全性成为一个重要的关注点。本文对新形势下航空保障设备使用安全性进行了探究,并提出了一系列方法与措施以提升使用安全性,对于未来的研究与发展,提供一些考量和信息,通过加强跨领域的合作与交流,以确保航空运输的安全性和可靠性。

无人机集群空中博弈对抗体系指挥控制模型

针对无人机集群空中博弈对抗体系的指挥控制问题,系统阐述了无人机集群协同空战典型场景的作战过程模型,分析设计了空中无人机集群博弈对抗体系的作战任务剖面,构建了空中无人机集群协同作战体系信息流程模型。研究结论能够为空中无人作战体系构建、无人集群协同空战指挥控制架构以及协同作战规划设计方法等研究提供理论支撑。

多机空战协同制导决策方法

针对多机协同空战中需要将对中距空空导弹的中制导权移交给其他飞机的问题,提出制导优势的概念,用来表征编队内其他飞机对导弹协同制导的能力,从而为选择对导弹实施中制导的新平台提供辅助决策。在综合参战飞机双方角度、距离和速度等几何态势和飞机空战性能的基础上,探讨制导优势的计算方法。给出两种制导切换方式,分析了各自的优缺点。通过仿真实验,证明所提方法的可行性和有效性。

空间预警系统对弹道导弹发射点战术参数估计方法

本文围绕空间预警系统对弹道导弹发射的探测和监视过程 ,根据地球同步轨道上的星载传感器获得的角测量及有关目标弹道曲线的先验信息 ,利用改进的 Gauss- Newton方法解决了对发射点战术参数最大似然估计问题 ,并采用 Monte Carlo实验验证估计算法的一致性和有效性 。