面向电磁态势的空间网格处理方法研究

在联合作战的要求下,电磁态势面向的业务不再是传统的单兵种作战、单专业作战,其涉及的数据类型多、显示要求复杂,需要根据处理精度对作战区域进行统一编码。针对电磁态势的统一表征需求,研究了基于四叉树的空间网格索引生成方法,采用等圆柱投影将三维空间平面化,利用扫描线填充方法生成了地理空间网格,并建立四叉树管理多层空间网格索引数据。同时,提出了R-tree的空间网格关系映射方法,通过将异类数据预处理为大圆航线集合,采用R树对批量网格和折线相交计算进行优化。最后,在电磁态势应用实例中,该地理空间网格化方法得到了实践,索引搜索效率高、关联映射计算快速、有效,值得在类似应用中推广和使用。

基于图像识别跟踪的增强现实电子沙盘电磁态势展示技术

电磁态势复杂多变、电磁维度信息不可见,传统二维态势无法直观显示战场空间中多维电磁数据的分布,不利于指挥决策的部署。研究了基于图像识别跟踪的增强现实电子沙盘电磁态势展示技术,通过图像局部特征提取算法定位增强现实数字内容的位置,通过视觉信息和惯性测量单元紧耦合优化策略进行持续的六自由度跟踪,从而准确地实现超大规模地形条件下增强现实电磁态势信息的三维建模显示。经过验证,该增强现实电子沙盘电磁态势展示技术实现了400 km×400 km地形规模下全景增强现实电磁态势的分层、多维同屏展示,支持多位指挥员同时以全局作战视角观察战场态势,为指挥员提供了全景、新颖、沉浸式的作战体验。

基于威力度和支撑度相结合的电磁防泄漏态势威胁排序

为解决目标威胁评估方法考虑维度单一的问题和满足复杂场景下电磁防泄漏态势红蓝综合评估的需求,提出了一种基于威力度和支撑度相结合的电磁防泄漏态势威胁排序方法。首先综合分析电磁防泄漏态势的应用场景,构建了威胁分析模型。然后分析蓝方电子侦察目标的作战能力,根据目标侦察发现模型构建威力度评估指标,再构建红方用频设备的多要素支撑度评估指标体系,得到支撑度评估向量。最后,通过求解威胁分析矩阵对威胁进行评估和量化排序,并利用典型应用场景对方法的可靠性进行验证。实验结果表明,相比于单威胁的判断方法,所提的威胁排序方法能够更合理地评估蓝方侦察的威胁等级和红方设备的泄漏风险,为指挥员快速掌握电磁防泄漏威胁态势提供依据。

基于自适应遗传算法的频谱传感器部署方法研究

频谱监测是快速、高效实施频谱决策、管制和制定用频计划的重要依据。高质量的传感器部署方案能够提升对电磁环境的全域、精细化感知能力,是准确获得电磁态势信息的重要基础。首先构建传感器监测能力模型,采用区域栅格化方法对监测覆盖面积进行快速计算;然后以栅格化的区域坐标点作为传感器备选部署位置,以使用最少数量传感器部署实现对监测区域最大面积覆盖为优化目标,构造遗传算法模型,通过迭代计算得到最优的传感器部署结果。仿真结果表明该方法相较于传统传感器部署方法具有更好的效果。

基于几何稀释度的多站外源时差定位最优布站方法

外辐射源探测系统对目标的定位精度与辐射源和接收站的几何布局密切相关,对收发站的相对位置进行优化可以有效提升该系统性能。针对实际地形环境的不规则布站问题,提出了基于几何稀释度的不规则区域最优布站方法,并应用了栅格法和遗传算法两种求解算法。仿真结果表明,所提优化布站方法和算法相较于传统随机布站可明显提升系统对目标的定位性能,对提高该系统的作战效能具有重要参考价值。

基于外辐射源的高精度目标定位方法

针对传统外辐射源雷达定位精度严重依赖测向及测距误差的问题,提出了基于多接收站的高精度目标时差定位方法。并提出了一种改进的极大似然估计算法,该方法解决了极大似然估计法的初值选择问题,能够实现水平定位和高度精确估计。仿真结果证明了所提方法的合理性和改进算法的有效性。结果表明,利用该方法的目标定位精度与克拉美罗下界非常接近,目标水平定位精度可达10m量级,测高精度可达100m量级。