基于改进回溯法的直升机机载航炮可攻击区研究

针对机载航炮可攻击区求解问题,提出改进回溯法并应用其进行机载航炮可攻击区的研究。首先,根据直升机机载航炮攻击区的定义,综合考虑直升机和机载航炮的数学模型,基于最小二乘法预测目标轨迹,并针对空对地目标打击问题建立瞄准命中方程。然后,考虑武装直升机和航炮的约束条件,将可攻击区求解问题转化为空间树优化问题,引入剪枝函数和搜索优先级函数,提出改进回溯法对机载航炮可攻击区边界进行求解,略去了可攻击区内部冗余节点的搜索,提高了攻击区搜索效率。最后,通过仿真验证了所提方法的可行性和有效性。

空空导弹射后动态可攻击区计算

为了获取群体飞行器攻防对抗中空空导弹发射后动态可攻击空域的信息,提出了射后动态可攻击区的概念并进行了明确的定义。基于某空空导弹数学模型(包括气动特性、推进系统及3-D比例导引律等),应用可攻击区的快速模拟算法,计算了一些典型情况的空空导弹射后动态可攻击区。数值仿真表明,射后动态可攻击区与发射时刻动态可攻击区的边界不同,并且射后动态可攻击区不一定位于发射时刻动态可攻击区之内。

一种空空导弹可攻击区快速算法

提出一种空空导弹可攻击区快速算法。该算法将空空导弹可攻击区的快速积分计算和可攻击区多项式拟合相结合,用可攻击区多项式拟合结果作为积分计算的初始值,进行可攻击区计算。计算结果表明:该方法大大提高了积分计算的速度和空空导弹可攻击区的精度。文中成果已成功应用于某重点型号火控系统空空导弹可攻击区计算中。

随机风场与升阻比误差对空空导弹可攻击区的敏感度研究

为研究随机风场和升阻比误差对空空导弹可攻击区的敏感度,基于某空空导弹模型与三维比例制导律以及随机风场模型等,通过大规模系统的导弹与目标对抗飞行轨迹仿真,迭代出了该空空导弹在各种(随机干扰)条件下的三维可攻击区.数值飞行仿真表明,随机风场和升阻比误差改变了空空导弹的可攻击区的形状和大小,这表明空空导弹的可攻击区对这些随机干扰具有较高的敏感度,当计算空空导弹的可攻击区时,必须考虑随机风场和升阻比误差,这具有明显的实际工程设计与空战应用的价值.

风场中无动力滑翔弹可攻击区研究

基于无动力滑翔弹气动力特性与动力学模型、中/末制导律与控制系统的飞行仿真模型,以及风场模型等,在一定的释放条件下,通过不同风场(即不同风向与风速的组合),计算了大量的可攻击区。利用VC++与Matlab飞行仿真软件,较为直观地比较了无风与不同风场中的无动力滑翔弹可攻击区及相应的六自由度(6DOF)飞行轨迹。大量的数据表明风场改变了无动力滑翔弹的可攻击区的形状及大小。因此,风场是影响无动力滑翔弹命中率与可攻击区的重要因素。当计算无动力滑翔弹的可攻击区时,随机风场必须考虑,这在实战中很有参考价值和工程实用价值。

空空导弹可攻击区的递推算法研究

文中提出了一种具有可信度的递推拟合算法。该方法先对标准弹道表进行多元插值扩充,并且根据扩充后各条弹道与标准弹道表距离赋予其可信度的值,然后运用文中提出的递推算法进行计算,得到导弹可攻击区计算式。仿真计算表明文中提出的方法是可行的并能够有效的改善标准弹道表外数据病态现象。

目标强机动对中远程空空导弹可攻击区的影响

针对目标机动对导弹效能的影响,首先介绍了典型的目标强机动类型并对其进行数学建模,并基于某型中远程空空导弹数学模型(气动模型、运动模型、导引率模型等),利用改进的二分法仿真计算了目标强机动下的导弹攻击区变化趋势;分析了不同发射条件下目标强机动对导弹命中概率的影响。仿真表明:目标强机动能够有效缩小导弹迎头攻击距离,并且能够规避在导弹最大可攻击区和不可逃逸区之间发射的导弹。

对空导弹射后动态可攻击区的快速高精度拟合方法研究

针对作战过程中对空导弹射后动态可攻击区的实时在线计算和解算精度等方面存在的问题,提出了一种基于遗传算法改进的BP(GA-BP)神经网络对导弹射后动态可攻击区拟合方法。该方法能够全局优化选取可攻击点的最优权值和阈值,并进行快速、高精度的可攻击区拟合。仿真结果表明,GA-BP算法可用于射后动态可攻击区拟合,具有解算速度快、拟合精度高、稳定可靠等特点,在导弹攻防对抗、多弹协同拦截等作战过程中,有着很大的参考价值和工程应用价值。

一种考虑风场影响的导弹动态可攻击区智能计算方法

针对导弹发射后可攻击区的计算问题,基于导弹与目标的运动模型,论证了风场对弹道以及命中结果的影响,在此基础上考虑目标机动和随机风场的影响,提出了一种精度较高、运算量较小的平移数值算法,对导弹的可攻击区进行了数值仿真计算并研究了其物理性质。仿真实验结果表明,通常情况下,发射一段时间后拦截导弹的可攻击区范围会受随机风场和敌我态势的改变而产生变化,相对于传统的导弹可发射区只能反应射前敌我态势,实时性较差的缺点,本文所提出的可攻击区算法对未来战场态势快速变化的空战环境具有更好的适应性。

空空导弹擦肩发射全向三维可攻击区计算

采用推力矢量控制的程序转弯(最小半径)和三维空间比例导引的复合制导方法,实现了空空导弹的擦肩发射时攻击后半球目标,完成全向攻击的能力.基于空空导弹的动力学方程与制导律的数学模型,通过大规模系统的6自由度飞行轨迹仿真计算迭代出了空空导弹的3维可攻击区,分析了影响可攻击区形状与大小的主要因素.数值仿真结果表明,此全向攻击复合制导方法可以实现导弹擦肩发射,并能全向攻击在不同空域作各种不同速度机动飞行的目标.

考虑各种随机干扰源有控炸弹攻击区及弹道仿真研究

文中基于有控炸弹气动力特性与动力学模型、制导律与控制系统的飞行仿真模型,以及各种随机干扰源模型等,在不同的释放条件下,通过各种随机干扰源的不同组合,计算了大量的可攻击区。利用C++与Matlab飞行仿真软件,较为直观地比较了各种随机干扰源情况下的有控炸弹可攻击区及相应的6-D飞行轨迹。大量的数据表明随机干扰源中风场对有控炸弹的可攻击区的形状及大小影响较大,改变了该弹的可攻击区的形状及大小。因此,风场是影响有控炸弹命中率与可攻击区的重要因素。

空对地攻击效能评估模型

空对地攻击是现代战争中最具威胁的作战方式之一,军事训练(作战模拟)对于武器系统作战效能分析具有非常重要的作用.只有对打击的结果进行科学的分析和评估,为修改射击诸元提供校验参数,才能取得更好的训练效果.建立了空对地攻击的数学模型,导出了可攻击区、首攻概率、目标识别率和效能指标等计算方法.通过实弹射击验证,表明该模型正确有效,能提高部队军事训练的效率,大大节省国防开支,在工程实践中具有广阔的应用价值.

攻击机首攻概率模型

攻击机在首次进入攻击时完成作战任务的概率(首攻概率)是评估空军武器进攻装备作战效能的基础。从无对抗情况下攻击机的作战过程入手,分析建立了攻击机机载空地武器可攻击区的数学模型,在此基础上建立了无对抗情况下攻击机的首攻概率模型,并对所建立的概率模型进行了有效性分析。

攻击机作战效能评估的顶层数学模型

讨论了研究攻击机作战效能时所需要解决的基本问题，给出了描述战区云层分布规律、地形分布规律及侧向参数分布规律的数学模型，研究讨论了机载空对地武器可攻击区、攻击机首攻概率及最大发现目标概率的确定方法，建立了在目标区存在敌防空系统时计算攻击机攻击效能指标的数学模型。

对地攻击机攻击阶段的作战效能分析模型

讨论了机载空对地武器可攻击区、攻击机首攻概率及最大发现目标概率的确定方法 。

空对地定向攻击的作战效能评估

主要研究攻击机在定轴发射导弹时,对地面线状目标定向攻击的作战效能评估。攻击机飞向目标区的方式有两种,即攻击机飞向目标区的速度方向与线状目标的长边成一固定角和平行于该长边。详细研究了该攻击机的可攻击区边界,给出了攻击机机动攻击目标的最近距离,从而确定了作战效能评估的数学模型。

无人机对地自主攻击方法仿真与研究

针对无人机对地面活动目标攻击效能不高的问题,提出一种基于任务成功率的自主攻击方法。分别建立无人机和机载导弹的数学模型,设计了无人机跟踪轨迹和机动攻击轨迹。采用黄金分割法,解算得到无人机机载导弹的可攻击区。运用马尔科夫理论分析了无人机在对地活动目标的攻击效能,并据此提出了二次投弹的方法。通过仿真验证,改进攻击方法过程设计合理,解决了在末端攻击过程中的火控效率问题,能够满足实际的作战需要。

空空导弹有效截获区的研究

随着现代空战、航空火力控制系统和空空导弹的发展,空空导弹的可攻击区概念受到了巨大的挑战,有效截获区概念是解决这一挑战的关键。文中列出了可攻击区和有效截获区的差别,分析了应用有效截获区概念的意义,并且建立了导弹有效截获区的简化模型。应用 MATLAB 给出了某型导弹的有效攻击区的仿真结果。

无动力滑翔弹最优抛射初始条件研究

从研究无动力滑翔弹的可攻击区大小及相应的6-D飞行轨迹角度出发,基于无动力滑翔弹运动学与动力学和中/末制导律的数学模型,通过不同初始投放条件的组合(投放高度、投放速度、投放角度),计算了大量的可攻击区及相应的6-D飞行轨迹,比较了不同组合情况下的可攻击区大小及相应的6-D飞行轨迹,得出了一组无动力滑翔弹最优初始投放条件数据。

基于遗传算法的空空导弹弹道拟合方法

提出了一种基于遗传算法的空空导弹弹道拟合算法。该算法克服了诸如多因变量的多元逐次回归法、单因变量的多元逐次回归法等传统拟合算法的不足。通过对多种型号空空导弹弹道的拟合计算表明该算法可行性好、拟合精度高、拟合模型优化效果好 。