有人/无人机协同空地作战关键技术综述

有人/无人机协同作战是C4K ISR体系下一种典型的作战方式,综合有人/无人机协同作战在各国的研究及进展情况,给出了有人/无人机协同作战指挥控制系统的结构,按照空域和时域两个方面分析了有人机、无人机两个平台的组成部分及协同控制功能,归纳出协同作战所需要解决的关键技术,并且给出了一个在典型作战任务想定下的作战情报指令及控制指令信息处理流程。最后对有人/无人机协同作战技术未来的发展方向进行了展望。

压制性干扰对地面警戒雷达的效能影响分析

在阐述地面防空作战基本流程的基础上,提出了一种分析压制性干扰对地面警戒雷达作战效能影响的方法。该方法针对警戒雷达的发现概率和探测距离两个主要性能指标,定量分析了其在编队对地攻击中空中编队实施压制性干扰后的变化规律,给出了详细的理论推导,并通过仿真说明了该方法的有效性。

编队对地攻击作战效能评估指标体系

首先分析了作战效能的概念,给出了编队对地攻击作战效能的定义。然后针对编队对地攻击作战的特点,指出了编队作战效能评估指标选取应遵循的原则。并对当前编队作战效能评估指标体系进行了深入分析,指出其存在的不足,提出了编队对地攻击时间效能指标的概念。最后,建立了编队对地攻击总体作战效能的层次指标体系模型并对时效性指标进行了深入分析。

基于FBNs的有人机/UCAV编队对地攻击威胁评估

信息化环境下的编队对地攻击过程中,所获取的地面兵力威胁信息具有高度不确定性。如何采用高效的不确定性信息推理方法快速准确地完成地面兵力对空中飞行编队的威胁评估建模成为一个亟待解决的问题。提出基于模糊贝叶斯网络的有人机/无人战斗机编队对地威胁评估建模方法,综合模糊逻辑与贝叶斯网络的优势,对战场的随机、模糊威胁信息进行综合处理。仿真结果表明,模糊贝叶斯网络不仅能够有效处理战场不确定信息,而且能够综合指挥员的主观判断,适合于不确定性战场环境下的威胁评估推理。

多编队对地攻击协同目标分配方法研究

首先介绍了协同目标分配在多编队对地攻击中的重要性,然后提出了一种初始分配与全面分配相结合的目标分配方案,建立了目标分配模型,设计了分群算法实现目标的初始分配,采用遗传算法完成目标的全面分配。最后在态势威胁评估的基础上给出了具体仿真算例,计算结果表明,介绍的方法可以全面、有效地解决编队对地攻击中的目标优化分配问题,从而提高了多编队对地攻击的整体作战效能。

分布式协同拍卖算法的动态联合火力分配方法

动态联合火力分配问题是一类实时性很强的优化问题。以多机编队协同攻击地面机动目标为背景,建立了联合考虑武器、传感器和目标的火力分配问题的数学模型。根据分布式协同拍卖算法的基本原理,考虑不同目标的火力分配截止时间不同,设计了基于分布协同拍卖的动态目标分配算法。所提出的算法主要有以下两个优点:根据不同目标的火力分配截止时间不同,在算法运行的不同阶段给出相应目标的分配方案能有效地提高算法解的质量;根据分配原则,能将具有不同火力分配截止期的目标分配给同一组攻击机——传感器组,能更充分地发挥编队中作战能力较强的攻击机与传感器的优势,从而发挥编队的最大攻击能力。最后,通过仿真,对算法在以上两方面的优点进行了验证。

有人机/UCAV编队对地攻击指挥控制系统总体研究

有人机/UCAV编队对地攻击是网络战环境下一种全新概念的作战模式,其指挥控制是支配作战活动的关键环节。对有人机/UCAV编队指挥控制系统总体进行了研究,构造了指挥控制系统层次模型,给出了每个层次的工作流程,提出了有限中央控制的分布式指挥控制系统体系结构和基于Agent的有人机/UCAV编队指挥控制系统人机协同机制,构建了UCAV C2-Agent混合型结构,最后对指挥控制系统的关键技术进行了分析。

基于贝叶斯网络的编队对地攻击损伤评估研究

随着武器的高科技化、战场环境的复杂化、战斗节奏的加快,战斗损伤评估系统在现代战争中占有越来越重要的地位。针对战场战斗损伤评估信息的多样性、不确定性和模糊性,基于贝叶斯网络易于进行不确定性推理的优点,提出应用贝叶斯网络对对地攻击效果进行分析评价,建立了编队对地攻击损伤评估的贝叶斯网络模型,给出了基于贝叶斯网络的损伤评估的推理决策方法,并且对该方法进行了仿真分析。仿真实例表明,基于贝叶斯网络的损伤评估模型能够提高损伤评估的准确度,而且推理简单,易于实现。

基于模拟退火遗传算法的编队对地攻击火力分配建模与优化

针对编队对地攻击火力分配的特点,围绕效费比最大化目标,以毁伤下界为约束,建立了基于模拟退火遗传算法的编队对地攻击火力分配模型。模型从两个阶段分别实现编队对地攻击的效用最大化和费用最小化。利用遗传算法出色的全局选优能力和模拟退火算法优秀的局部搜索能力,构建了模拟退火混合遗传算法,并将其用于编队对地攻击火力分配求解中。仿真结果表明,该方法能以较快的速度求得最优解,得出的最佳火力分配方案符合作战要求,验证了模型的合理性和算法的可行性。

基于扩展贝叶斯网络的编队对地攻击效能评估

编队对地攻击作战的效能评估中,由于忽略不确定因素的影响,往往给评估结果造成较大误差。针对编队对地攻击作战效能评估中不确定因素的影响,提出一种基于扩展贝叶斯网络作战效能评估方法;分析了编队对地攻击中的不确定因素,根据不确定因素的特点,结合灰色模糊综合评判理论处理不确定因素的优势和贝叶斯网络在推理上的优点,提出扩展贝叶斯网络模型,该模型利用模糊理论处理不确定性的优势,将不确定因素转换为概率问题;结合贝叶斯网络较强的推理能力,综合评估编队对地突防、攻击作战效能,有效地解决了不确定因素的影响。仿真实例证明了该方法的实用性和有效性。

编队对地动态联合火力分配建模与仿真研究

针对动态联合火力分配(Dynamic Joint Fire Distribution,DJFD)问题的特性,以多机编队协同攻击地面机动目标为背景,分析了编队对地攻击目标分配问题的约束空间,即资源约束、转火约束、时间约束和空间约束,建立了联合考虑武器、传感器和目标三者的动态武器目标分配(Dynamic Weapon-Target Assignment,DWTA)问题(称为DJFD问题)的数学模型。以分布式协同拍卖算法的思想为基础,设计了一种求解DJFD问题的anytime算法。仿真结果和统计分析数据证明,算法能求得具有很好优化效果的分配方案,是一种动态anytime算法,能在规定的时间、空间和资源的约束条件下,快速求得满足一定优化需求的分配方案。

基于QABC-IFMADM算法的有人/无人机编队作战威胁评估

信息化条件下有人/无人机编队作战环境具有高度不确定性,如何对目标进行快速有效的威胁评估成为亟待解决的问题.在直觉模糊集框架下,研究决策者对方案具有偏好,目标属性值为区间数且权重未知的评估问题,提出一种量子蜂群(QABC)优化属性权重的直觉模糊多属性决策(IFMADM)的威胁评估方法.首先,建立方案偏好模型;其次,综合考虑客观优化排序和决策者方案偏好信息,建立主客观最优属性权重优化模型,并采用量子蜂群算法优化属性权重,使得属性权重更准确地反映实际情况.最后,通过编队对地作战威胁评估算例验证了所提方法的合理性与有效性.

基于C^4 KISR的网络瞄准系统体系结构研究

按照网络中心战的概念,以编队协同对地攻击为战场环境假设,首先介绍了基于C4KISR的网络瞄准系统的设计原则,然后借助于网络中心战的逻辑结构模型对网络瞄准系统的逻辑结构模型进行了分析,将网络瞄准系统的逻辑结构模型分为3层:信息网格、传感器网格和交战网格。并以此为基础从各层网格的组成和功能的角度对网络瞄准系统中各功能节点之间的交互关系进行了进一步探讨,最后从6个阶段:搜索、定位、跟踪、决策、交战和评估分析了网络瞄准系统的作战过程。

基于多指标正交实验设计的UAV编队配系优化

以对抗条件下,无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)编队执行对地攻击任务为作战背景,构建多UAV对地攻击模型,利用多指标正交实验设计原理,研究编队配系的优化方法。首先,以武器类型和目标类型为对象,建立对抗双方各自的目标分配模型;其次,以目标探测、识别、杀伤和评估为基本任务,建立编队的攻击过程模型;以任务执行总代价、目标毁伤程度和任务执行时间为评价指标,建立目标函数模型;最后,将UAV的种类和数量视为实验因素和水平,研究基于正交实验设计的编队最优配系方案选择方法。实验结果表明,针对特定的任务要求,该方法可以依据现有的资源条件,得出最优的编队编组策略。

编队对地攻击总体作战效能

从编队对地攻击系统作战顶层入手,根据现代战争的特征性,建立了编队对地攻击的总体效能指标。充分利用表征总体效能指标的4个因素,运用概率算法、层次分析法等效能评估的经典方法对编队作战效能进行评估。分析了影响每个因素的条件,说明了条件的表达式,最后对各个指标进行了综合。

编队对地攻击不完备信息粗决策及可靠性分析

针对编队协同对地攻击特点,建立了编队协同对地攻击指挥决策信息系统。基于粗糙集理论,对不完备信息条件下的决策信息系统,分别讨论了由于数据对象缺失和由于条件属性值缺失造成的不完备信息决策系统的决策规则提取方法,并对提取的决策规则进行可靠性分析,给出不完备信息条件下提取的各决策规则的可靠度,为作战指挥决策提供依据。

编队对地攻击联合火力分配问题的Swt-opt算法

根据未来战争中编队对地攻击的特点,运用一致算法(consensus algorithm)的思想对Swt-opt算法进行改进,解决关于传感器-武器-目标的联合火力分配问题。改进算法继承了Swt-opt算法解决资源分配问题在通信、计算以及对战场态势的容错能力方面的优势,克服了Swt-opt算法受限于网络拓扑结构的缺点。最后,证明了改进算法的可行性,并运用Matlab对改进算法进行了仿真实现。

防空导弹对编队攻击机的反击方案分析

根据现代反空袭作战过程所体现的动态性,提出了防空导弹防御系统对敌多编队的反击方案模型。以多编队遭到反击的导弹数量作为评估的标准,在作战双方战局要素已知情况下,按照目标平均分配的指挥决策,计算每个导弹综合体向各个攻击机群发射的导弹数。给出了应用该方案的具体步骤,通过仿真计算验证了这一方案的有效性。

贝叶斯网络的编队对地攻击作战效能评估

针对影响编队作战效能的不确定性因素,提出基于灰色模糊贝叶斯网络的作战效能评估模型。该模型首先将不确定性因素分为灰色模糊域和概率域两大类,然后在灰色模糊域使用灰色模糊综合评判对不确定性因素进行评判,并运用可能性概率转换理论将评判结果转换为概率域知识,最后在概率知识域使用贝叶斯网络推理算法得到作战效能评估指标值。实例计算表明,该方法能够较好地量化处理不确定性知识,具有一定的实用性。

基于正交实验设计的UAV编队配系优化方法

针对多无人机执行对地攻击作战任务的背景,建立了编队对地攻击模型,提出了基于正交实验设计的编队配系优化方法。在考虑多机协同作战因素下,构建了编队目标分配的基本模型;以探测、识别和杀伤为基本过程,构建了攻击过程模型;以空袭方付出代价、防空方毁伤程度和作战效率为依据,构建了目标函数模型,分析了模型中中间变量与目标函数之间的关系;利用正交实验设计原理,研究了编队配系优劣的评价方法。实例分析表明,该方法能够在已有的资源约束条件下,给出编队的最优配系方案。