Distributed Control Technology for Air and Missile Defence Operations

This paper relates to accepted presentation at international conference Air and Missile Defence Technology,November 16-17,2022,London UK(day two),reflecting contents of the presentation slides.It describes applications of the patented and internationally tested Spatial Grasp Technology(SGT)and its Spatial Grasp Language(SGL)for Integrated Air and Missile Defense(IAMD).Based on holistic space navigation and processing by recursive mobile code self-spreading in distributed words,SGT differs radically from traditional management of large systems as consisting of parts exchanging messages.The dynamic network of SGL interpreters can be arbitrarily large and cover terrestrial and celestial environments as powerful spatial engines.The paper contains an example of tracking and destruction of multiple cruise missiles by self-evolving spatial intelligence in SGL using networks of radar stations.It also briefs the growing multiple satellite constellation in Low Earth Orbits(LEO)for potential IAMD applications.Starting from Strategic Defense Initiative(SDI)of the past and then briefing the latest project of Space Development Agency,the paper shows SGL solutions for discovery,tracking,and destroying ballistic missiles and hypersonic gliders with the use of collectively behaving constellations of LEO satellites.It also shows how to organize higher levels of supervision of groups of mobile chasers fighting multiple targets(both potentially as missiles or drones),by providing their global awareness even consciousness in SGL which can drastically improve their performance.The latest version of SGT can be implemented on any platforms and put into operation in a short time,similarly to its previous versions in different countries.

地球同步轨道卫星对低轨卫星的目标引导方法

在实际作战中,地球同步轨道卫星通常是最先发现弹道导弹发射的预警装备,然而,其提供的缺维探测信息,使得传统的引导交接方法难以直接应用于其对低轨卫星的目标引导上。针对此问题,对地球同步轨道卫星对低轨卫星的目标引导方法进行研究。首先,根据弹道导弹在发射及主动段飞行过程中产生红外辐射特性时的飞行高度约束,计算在单颗地球同步轨道卫星引导下,低轨卫星红外传感器的方位和俯仰探测范围。其次,对低轨卫星红外传感器的探测距离进行建模和计算,实现低轨卫星对目标的成功探测。最后,通过模拟仿真实验,验证了该方法的有效性和准确性。

基于STK的反导预警雷达作战场景仿真分析方法

针对有先验信息的类弹道导弹发射活动,提出了一种基于卫星工具软件(STK)的反导预警雷达作战场景仿真分析方法,利用STK软件可视化设计的优势,对反导预警雷达拦截搜索屏进行设计,并对搜索屏的拦截效果进行评估.这对进行雷达总体设计的相关人员,具有一定的实用价值.

弹载卫星导航天线结构设计研究

在现代战争中,弹载设备是一种重要的攻击和防御手段,其结构设计的可靠性和环境适应性直接影响整机的使用寿命与性能指标。文中介绍了某弹载卫星导航天线的结构设计过程,在给定的结构物理参数条件下,通过理论分析与经验设计,结合有限元仿真手段,提高产品结构设计的质量,以达到各项环境适应性指标要求,保证整机性能指标可靠实现。

遥感卫星支持对海精确打击仿真分析方法研究

目前世界上主流的反舰导弹通常采用现在点射击的攻击方式,方式的导弹因攻击距离比较远,通常是超视距射击,所以需要依赖其它平台传送或引导目标信息。遥感卫星具有观测范围广、通信距离远等特点,是远海观测的主要手段,所以利用遥感卫星信息作为反舰导弹攻击目标的引导信息是一种行之有效的解决方案。依据反舰导弹对遥感卫星的应用需求,设计了遥感卫星信息支持下的应用模式,并对遥感卫星应用于反舰导弹捕获目标的可行性进行了仿真分析。

卫星制导弹箭抗干扰性能试验方法研究

由于卫星信号容易受到电磁干扰影响,因此在卫星制导体制弹箭研制阶段过程中必须要通过配置不同的卫星干扰环境条件,进行抗干扰性能评估的试验。针对卫星制导弹箭的抗干扰性能需求,文中从试验成本及测试结果的可信度方面出发,分析了卫星抗干扰性能试验的内场、外场试验方法,比对了压制干扰与欺骗干扰的作用机理,提出了基于抗压制干扰方式的内场微波暗室的试验方案。随后以北斗卫星的B3频段参数为主,对干扰类型、干扰标定、干扰源布局方式的干扰源试验参数进行了设计。最后,确定单干扰源、三干扰源的抗干扰试验方法,并对干扰天线角度与转台工作情况进行了详细规定,确保能够通过有限的抗干扰试验真实评估卫星制导组件在电磁环境中运行的性能情况。

“两弹一星”精神生成的现实与精神逻辑——兼论与中国航天精神之关系

从历史发生学的角度来看,“两弹一星”的打造是对抗美援朝这一历史事件反思的直接结果。抗美援朝精神成了“两弹一星”精神生成的一股重要的精神推力。从社会意识的传承性与创新性的角度来看,“两弹一星”精神的生成主要有三个维度的精神来源:伟大建党精神、维护世界和平理念、中华民族奋斗精神。“两弹一星”的实现源于伟大建党精神在新中国的具象化、现实化、时代化要求,是伟大建党精神在社会主义革命和建设时期极其重要的一次成功转化。中国共产党人的维护世界和平理念是“两弹一星”得以实现、“两弹一星”精神得以生成的另一重要的精神推力。中国人民和中华民族的奋斗精神深植于“两弹一星”人的心中,是“两弹一星”人的精神基因。“两弹一星”精神、载人航天精神、探月精神和新时代北斗精神等一脉相承,“两弹一星”精神是中国航天精神生成的直接源头,其他成员是对“两弹一星”精神的发扬与光大。随着中国航天事业的持续发展,中国航天精神也将不断丰富。

导弹预警卫星对助推段导弹的探测能力建模

导弹预警卫星在导弹防御体系中处在最前沿,在导弹的早期预警中起着其他装备无法替代的作用。分析了导弹预警卫星的工作原理与作战流程,从覆盖范围、最大探测距离以及检测概率3个方面对导弹预警卫星的探测能力进行了数学建模,并利用所建模型分析了美国导弹预警卫星的探测能力,为导弹预警卫星的探测能力评估奠定了理论基础。

导弹预警卫星探测原理及其攻防技术探讨

导弹预警卫星通过对弹道导弹尾焰红外辐射的探测实现主动段对弹道导弹的跟踪预警。从大气吸收的角度出发,对导弹红外预警卫星的探测原理进行了研究,通过计算说明了卫星对导弹尾焰进行红外探测的波段选择依据,并从探测距离上对该红外预警卫星的探测能力进行了建模研究。探讨了对光学探测卫星实施干扰时需要解决的问题以及卫星可能采取的防护方法。

红外预警卫星弹道导弹主动段探测能力

为研究反导作战背景下红外预警卫星对弹道导弹主动段弹道的探测能力,在作战需求驱动下,构建了预警卫星探测能力战术、技术和性能指标的关联结构,以技术指标为桥梁,通过建立视场、扫描周期、检测概率、虚警概率、信噪比及最大作用距离等计算模型,系统分析了战术、技术和性能指标之间的关联及其对探测能力的影响。结合典型的目标和背景辐射特性以及大气透过率,仿真分析了星载探测器性能指标的不同组合对预警卫星最大作用距离和预警时间的影响程度和规律。该研究可为评估预警卫星反导作战效能和优化设计星载红外探测系统提供有意义的参考。

采用遗传模拟退火算法研究导弹预警卫星传感器调度

从导弹预警卫星的技术特点出发,通过对传感器调度分析,建立了相应的数学模型。结合遗传算法和模拟退火算法的特点,提出了一种新的解决导弹预警卫星传感器调度问题的遗传模拟退火算法(GASA)。仿真结果表明该算法有效地解决了多目标情况下的传感器实时调度问题,并优于一般的智能算法。

美国国防支援计划卫星探测波段的选择分析

针对导弹攻防中的导弹目标识别问题,对美国国防支援计划(DSP)导弹预警卫星的工作波段进行了分析,从预警卫星的探测距离和信噪比两个方面分析了预警卫星工作波段选择的合理性。

分布式干扰下雷达探测区计算与仿真

针对导弹在飞行中段实现突防的电子干扰要求,提出了采用分布式星载有源干扰的方法来实现。为了有效计算各干扰机对目标雷达的干扰功率,巧妙利用空间两条直线的夹角公式,求得干扰机主瓣方向与该干扰机到雷达连线方向的夹角和雷达主瓣方向与雷达到各干扰机连线方向的夹角,从而将该方法从二维推广到三维。提出了有干扰和无干扰情况下,雷达探测区的通用公式。所提方法不仅适用于单干扰机对单雷达,也可用于多干扰机对多雷达场景。最后进行了详细的仿真分析,验证了理论分析的正确性和有效性。

导弹预警卫星的引导能力评价方法

针对导弹预警卫星的预警信息战术应用问题,提出了一种基于助推段观测的弹道导弹轨迹参数误差估计的导弹预警卫星引导能力评价方法。利用数理统计和推理估计方法,建立了导弹预警卫星利用助推段观测的弹道导弹发射点、关机点和落点估计误差计算模型,进而设计了导弹预警卫星对导弹防御系统的目标引导区域增长率计算模型。数值分析实例进一步说明了该方法的有效性。导弹预警卫星的引导能力评价方法可以为导弹防御体系的重要战术和技术参数的设置提供参考。

基于着色Petri网的卫星军事应用系统建模

卫星军事应用系统是一个复杂的军事信息系统,具有同步、并发、冲突等特点。应用着色Petri网技术对其进行建模,符合卫星军事应用系统的特点,能够有效分析系统的静态结构和动态行为。介绍了着色Petri网的基本概念,剖析了卫星军事应用系统的作战过程,建立了系统的CPN模型,最后针对模型进行了性能分析。

美俄空间攻防武器装备的发展趋势

未来战争是陆、海、空、天一体化的战争 ,制天权将成为决定未来战争胜负的关键。就这一问题主要对美国和俄罗斯的空间攻防武器装备的发展现状和发展趋势进行了分析和研究。

模糊动态AHP导弹识别算法

针对导弹预警卫星系统中的真假弹头识别问题,提出了一种在决策系统中对弹头目标识别的新算法。该算法提出用弹头的温度变化率、热容差异、辐射强度、灰度特性、红外运动特性等红外特征作为弹头目标识别特征量,运用多属性决策中的AHP方法进行信息融合,并对属性重要性判断矩阵采用模糊动态法进行构建,有效地解决了属性权重随时间变化的问题。最后根据融合结果排序,识别真弹头。通过仿真实验证明了该算法的有效性。

预警卫星对导弹预警模型的仿真

通过分析研究 ,建立了预警卫星系统对战术弹道导弹 ( TBM)弹道进行预警的一种数学模型 ,其中包括预警卫星系统信息库的信息模型、用预警卫星探测信息确定 TBM坐标的模型、确定 TBM发射时刻及发射点坐标的模型、确定关机点及对应的关机点弹道参数模型、计算预警弹道及落点的模型等。同时还对信息库中信息模型的精度、计算发射点坐标及发射时刻模型的精度、计算关机点时刻及参数的精度进行了分析 。

导弹预警卫星调度问题分析

以美国天基红外系统的结构和功能为基准,阐述了导弹预警卫星的工作原理和作战流程。采用六元组对导弹预警卫星调度问题进行了详细分析和数学描述。这六元组分别是传感器资源集、可疑目标集、系统状态集、调度约束集、目标可用信息集、调度优化目标集。针对该问题具有实时性和不确定性的特点,提出了一种基于事件和周期相结合的调度方法,给出了一个传感器分配的泛化模型。

红外预警卫星系统虚警抑制技术综述

红外预警卫星系统作为先进的红外探测装备,是反导预警体系中的重要组成部分,但是红外预警卫星系统的虚警问题会严重影响系统作战效能的发挥。在概述红外预警卫星虚警的定义和表现形式的基础上,分析了虚警的产生原因与分类,最后探讨了红外预警卫星系统虚警抑制的相关技术和研究方向,为相关领域的研究提供参考信息。