信息化条件下空战的关键技术及空战过程研究

从信息化含义入手,概括了信息化条件下空战的定义、特点及必须具备的关键技术;深入分析和研究了传统空战与信息化条件下空战的信息流程,总结出了信息化条件下空战的过程及传统空战与信息化条件下空战之间的主要区别,为进一步研究信息化条件下的空战战术理论提供了参考。

基于空战模式和AHP法的空战效能评估模型

提出了一种空战效能评估模型。根据现代空战模式将战斗机空战能力分解为超视距空战能力和视距内空战能力分别进行评估,然后综合得到战斗机的空战效能。对于超视距空战能力和视距内空战能力的评估采用层次分析法,并给出了计算各项子能力的计算模型。最后以7种机型的空作战效能评估为例计算并验证了模型的可用性。

未来空战过程智能化关键技术研究

空战过程智能化是实现未来空战的关键途径,通过对该领域国内外技术研究的介绍与梳理,根据"观察-判断-决策-行动"空战环节特性,分析了未来空战过程智能化技术研究思路,重点对无人作战飞机空战过程智能化关键技术进行综述。

基于体系结构建模的水面舰艇防空作战流程设计

针对水面舰艇防空作战的紧迫性与复杂性的特点,依据美军国防体系结构框架的通用标准,研究了基于体系结构建模的舰艇防空作战流程设计方法。根据水面舰艇防空作战任务要求和作战过程,定制贴近用户化需求的水面舰艇防空作战流程,从军事需求的角度出发,描述模型之间的导入导出模块的接口关系,设计了基于平台运行的防空作战流程,给出了防空作战流程的模型验证方法。

基于RBF神经网络的Q学习飞行器隐蔽接敌策略

基于马尔科夫决策过程框架研究了三维空间内隐蔽接敌策略的强化学习方法,定义了环境模型中的优势区域和暴露区域。针对高维状态空间策略学习所面临的维数灾问题,给出基于径向基神经网络(radial basisfunction neural network,RBFNN)的Q学习算法,说明了训练样本的分级采样方法,并针对不同情况下的接敌机动策略学习进行了仿真分析。仿真结果表明,借助于合理的分级采样方法,基于RBFNN的Q学习算法能有效生成隐蔽接敌策略。

自主空战决策的试探机动方法及仿真研究

自主决策是无人作战飞机的关键技术之一。在近距格斗自主决策系统中,对试探机动方法进行了改进,提出了决策触发机制,根据实际战场态势确定决策时机,以适应迅速变化的战场态势;并提出逐级淘汰的战术过程评价方法,以挑选最佳机动。仿真结果表明,决策触发机制有效,战术过程评价合理,能有效提高空战效能。

基于MDP框架的飞行器隐蔽接敌策略

基于近似动态规划(approximate dynamic programming,ADP)对空战飞行器隐蔽接敌决策问题进行研究。基于作战飞行器的战术使用原则,提出了隐蔽接敌过程中的优势区域与暴露区域;构建了基于马尔科夫决策过程(Markov decision process,MDP)的隐蔽接敌策略的强化学习方法;通过态势得分函数对非连续的即时收益函数进行修正,给出了基于ADP方法的策略学习与策略提取方法。分别针对对手在有无信息源支持情况下的不同机动对策进行了仿真验证。仿真结果表明,将ADP方法应用于隐蔽接敌策略的学习是可行的,在不同态势下可获得较为有效的接敌策略。

径向基神经网络解决威胁排序问题

在空战威胁估计中,把一架战机的态势量化为一个向量,每一个决策因素为一个分量。确定各因素之间的相对重要程度,是合成综合威胁指数,完成威胁排序的关键。本文使用径向基神经网络确定各个因素之间的非线性复杂关系。使用层次分析法生成初始的(战机态势量化向量、综合威胁指数)训练样本对。然后使用样本校正器对不合理的样本对自动进行校正。调整后的综合威胁指数,作为最终的学习样本的目标值,以供径向基神经网络训练使用。实验表明,径向基神经网络可以很好的逼近各个因素之间的权重关系。

自主空战决策中的战术过程评价方法

战术过程评价是自主空战决策中的重要部分。在装备航炮和格斗弹的双机近距格斗这一战术背景下,合理考虑角度、距离、机动与能量因素,构造了战术状态优势函数。在此基础上,提取战术过程的特征量,建立有优先级的判据体系,提出了逐级淘汰的战术过程评价方法。仿真结果表明,战术状态优势函数能准确体现格斗中各时刻双机战术态势的优劣,逐级淘汰方法能有效地从候选的机动动作中得到空战决策结果。

高斯和估计Kalman滤波在多平台空战对抗评估数据预处理中的应用

针对多平台空战对抗评估数据预处理中的过程积累误差问题进行研究。通过构建多平台空战对抗系统,分析不同平台间实时数据交互关系和相应的数据类型,采用最小二乘法和坐标变换实现不同平台间的时空配准,并对多平台空战对抗评估过程进行误差分析,将其状态误差和观测误差表示为高斯和形式,并选用Kalman滤波方法对过程积累误差进行滤波。实例仿真实验结果表明:经过滤波后的估计轨迹与真实轨迹之间的拟合效果较好,进一步完善了原有多平台空战对抗数据预处理过程。

防空旅(团)战斗保障体系效能评估模型

防空旅(团)战斗保障体系的效能是形成良好防空作战能力的关键因素之一,结合防空旅(团)的实际情况,建立了防空旅(团)战斗保障体系的效能指标体系,应用AHP法(层次分析法)确立了各因素的权重,给定了防空旅(团)战斗保障体系效能的评价指标,采用模糊综合评判,建立了二级的评估模型,实现了对防空旅(团)战斗保障体系效能的量化评判模型,并通过实例分析证明了该方法的可行性。

一种无人作战飞机作战效能评估的模型及方法

为了检验无人作战飞机作战效能,优化战场配置,建立了无人作战飞机作战效能评估模型。采用分步评估、整体评价的方法,给出了无人作战飞机作战效能评估的具体计算过程,并用该方法对MQ-9"收割者"B无人作战飞机和F-16、幻影2000战斗机进行实例分析。结果表明:实例运算结论比较客观,验证了该模型及方法的可行性。同时,该模型能客观地分析现阶段无人作战飞机的优劣,为无人作战飞机的发展和运用提供参考。

地面防空武器系统作战训练效能综合评估研究

通过对地面防空武器系统性能的分析,建立了其作战训练效能综合评判的指标体系,运用判断矩阵校正法改进了权重的确定,并采用层次分析和判断矩阵相结合的方法对地面防空武器系统作战训练实例的效能进行了综合评估研究。

基于Petri网的水面舰艇区域防空作战使用流程优化方法

针对水面舰艇区域防空的反导作战过程,以缩短水面舰艇区域防空的协同反导时间,提高水面舰艇区域防空作战效能,优化区域防空作战使用流程为目标,引入Petri网技术对水面舰艇对空防御作战使用流程的时间性能进行模型分析。该模型运用模糊数学和动态规划相结合的优化技术,找出对空防御作战使用流程的关键路径;针对三种对空防御模式设计流程,考虑来袭目标的时间紧迫度,以优先火力抗击和我方最小资源为目标函数,对三种对空防御模式的作战使用效率进行对比仿真验证。仿真结果表明:运用基于petri网的流程优化技术能有效简化区域防空作战使用流程,提高指挥效率。

舰载空空导弹不同测试模式影响分析

舰载空空导弹所处的舰上环境与路基环境截然不同,加上舰上保障资源有限,造成舰载空空导弹与路基导弹相比,其测试模式和保障流程有所不同。为探索空空导弹在舰上最优的测试模式和保障流程,本文就全面测试、简化测试和不测试对舰载空空导弹值班周期、检测周期、保障资源及作战效能的影响进行了研究。针对不同的测试模式,通过理论计算及实例分析,得出舰载空空导弹应优先考虑简化测试模式。

基于AHP的空空导弹武器系统作战能力研究

介绍作战能力的基本概念,分析影响空空导弹武器系统作战能力的因素;提出层次分析法进行作战能力评估的步骤和准则,运用层次分析法建立能力综合评价模型;并通过典型武器系统评价实例,利用提出的算法对方案进行了综合分析,分析结果验证了方法的合理有效。

基于SAC算法的无人机自主空战决策算法

针对无人机在空战过程中的自主决策问题,以无人机1v1攻防为背景提出了无人机近距空战模型。采用Markov决策过程建立了无人机自主机动模型,提出基于Soft Actor Critic (SAC)算法的无人机自主空战决策算法,以无人机空战态势数据作为输入,输出无人机机动指令,使得无人机通过完成指定指令,率先锁定敌方无人机并抢先攻击。最后,设计仿真实验,通过对比双延迟深度确定性策略梯度(Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradient Algorithm, TD3)算法,验证了基于SAC算法的无人机空战决策算法在增强策略探索的情况下,学习速度大幅度提高,使无人机在任意初始态势下主动占据优势,并成功打击目标,有效提高了无人机在空战决策过程中的自主性。

战斗机对空作战效能评估

当前对战斗机的能力评估已经从关注其性能发展到关注其效能上,研究人员一直在努力探索如何对战斗机作战效能进行评估。根据现代空战模式将空战过程分解为超视距空战和视距内空战,并分别对作战飞机进行作战效能评估。针对战斗机的隐身性,提出雷达探测能力、被动雷达探测能力和红外探测能力作为超视距空战中态势感知能力的指标。对于超视距空战和视距内空战的作战效能评估均采用层次分析法,并给出计算各项子能力的计算模型。

基于自适应GWO的多UCAV协同攻击目标决策

针对多架无人机相互协同攻击多个来袭目标的武器目标决策问题进行了研究。利用层次分析法(AHP)评估了空战能力指数和三维空战态势威胁指数的权重,针对协同攻击空战的分配原则,采用计算分配值的情况下提出了一种自适应搜索的灰狼求解算法,实现了武器目标攻击决策的求解。仿真表明,改进的GWO算法对决策方案的求解速度和求解质量与现有的粒子群算法(PSO)、蚁群算法(ACA)和遗传算法(GA)等相比均有所明显提高。

基于OPM的军事概念模型开发方法

为提高军事概念模型的准确性和开发效率,提出基于对象过程方法论(OPM)的军事概念建模方法,在统一视图下同时对军事系统的结构、功能和行为建模,通过OPM推演进行模型初步验证和校核,方法可有效避免多视图导致的模型不一致问题,支持概念模型的可执行动态分析。以空海一体战为案例,演示了OPM概念模型开发方法,说明了方法的有效性。