歼击空战机动飞行航迹建模仿真研究

航迹规划是空域划设的重要组成部分,可合理协调管理空域资源。传统的航迹划设大都依据运动方程和空间几何关系进行划设而忽略了风对飞行的影响,为了提高空域划设的准确性与安全性,反映歼击机受风扰动的实际运动轨迹,利用风螺旋线法对原有飞行航迹进行改进。提出了歼击机的运动学和动力学模型,考虑雷达搜索跟踪模型以及风对航迹造成的偏移,建立了三维空间内的机动飞行航迹仿真模型,以仿真歼击机的真实飞行轨迹。理论推导和仿真结果表明,模型能较真实地模拟空战中的各种飞行航迹,为空域划设提供安全可行的参考依据,并具有较好的通用性。

基于HAZOP法的飞行冲突故障树的建立

针对故障树的建立中所存在的主观性、覆盖性、以及模糊性等问题,提出了一种基于HAZOP法来建立进近和离场期间飞行冲突故障树的方法。通过引导词与航管参数的排列组合确定偏差,然后以偏差事件为节点,分析产生偏差的原因和造成的结果并构建故障树,最后对故障树进行定性定量分析。并以美国两架民航客机在机场上空发生的飞行冲突示例了完整的建模过程。结果表明所建立的故障树在能准确分析飞行冲突成因的基础上,较好地解决传统FTA所存在的局限性。

考虑机场位置与航线流量影响的航空网络防御资源优化策略

传统复杂网络领域对网络防御问题的研究未考虑影响航空网络防御资源配置的主要因素,为此提出一种考虑机场位置、航线流量等因素的基于航空网络实际的防御策略,来降低网络风险。首先,利用节点脆弱性减少模型确定不同类型防御资源防御量与节点防御能力的函数关系;然后,对传统的重要度评价矩阵做出改进,考虑航线流量、机场位置等影响航空网络防御资源配置的因素对节点进行重要度排序,并分析节点与整个航空网络风险的关系;最后,在总防御资源量一定的情况下,利用模拟退火算法对各个节点配置的防御资源量进行求解,使得网络总风险最小。通过对随机生成网络与中国航空网络的实验发现,该优化策略在分配防御资源时,能够区分机场节点位置和流量的差异,相比于传统方法能够有效降低网络总风险。

复杂战场环境下UCAV低空突防航迹规划

无人作战飞机(UCAV)低空突防航迹规划是指利用地形和敌情信息,在满足UCAV各项约束条件的前提下设计出从起点至目标点的安全航线。传统的航迹规划方法将UCAV视为简单质点,对威胁空间采用大量简化处理,造成规划出的突防航迹安全性和可飞性不高,难以保证UCAV在复杂战场环境下完成预定作战任务。提出一种威胁空间综合量化的方法,考虑UCAV动态RCS和防空系统联网威胁,建立基于势函数的威胁空间概率分布模型,根据UCAV的最小转弯半径、最小直飞距离和最大航程等UCAV性能约束对传统稀疏A*算法进行改进,达到有效裁剪搜索空间,提高搜索效率的目的。仿真结果表明,上述模型能真实仿真复杂战场环境,在获得较高精度的低空突防航迹的前提下提高UCAV航迹规划效率。

MSPDAF算法在低空监视信息融合中的应用

为了实现对低空空域运行航空器的有效跟踪,进而保障低空空域运行安全,将一次雷达与无源雷达进行组合,运用MSPDAF算法进行两种雷达协同监视的信息融合,并将回波源于目标的概率应用于目标状态估计中.仿真结果表明,该算法相比单独一种雷达的跟踪算法具有更好的融合精度,能够在电磁环境复杂的低空空域中有效地进行目标跟踪,从而可以应用到低空空域航空器的监视,为低空运行提供更高的安全保障.