基于自适应变异混沌粒子群优化和SVM的导弹命中预测模型

针对国内外关于导弹命中预测方面存在的研究深度不足、算法寻优能力不强、模型预测精度不高等缺陷,提出一种基于自适应变异混沌粒子群算法(AMCPSO)和支持向量机(SVM)的导弹命中预测模型。首先,对空战数据进行特征提取,构建模型训练所需样本库;然后,采用改进的AMCPSO算法对SVM中的惩罚因子C和核函数参数g进行寻优,并用优化后的模型对样本进行预测;最后,与经典PSO算法、BP神经网络法、网格法构建的预测模型进行了对比实验。实验结果表明,所提算法的全局寻优能力与局部寻优能力均得到提高,模型预测精度较高,可为导弹命中预测研究提供一定的参考依据。

基于随机森林的导弹命中预测与因素分析

论文提出了一种基于随机森林算法的导弹命中预测和因素分析模型,旨在提高导弹命中率并找出影响命中结果的关键因素。该模型应用于实际导弹打击事件的预测,并通过与实际结果的对比验证了其准确性和可靠性,进一步证明了其在空空导弹发射命中预测工程中的应用潜力。此外,通过对关键因素的合理性分析,为提高装备测试性能水平提供了有价值的对策和建议。

基于预测命中点的反弹道导弹拦截方法研究

文中根据弹道导弹再入运动特点,在分析比例导引法对真目标进行拦截的弹道特性基础上,提出以降速为目的的基于预测命中点的最优比例导引弹道,并就不同高度弹道导弹的拦截进行了仿真,证实了其具有良好的弹道特性,充分表明了该方法是可行的,对研究弹道导弹拦截具有重要的参考价值。

舰炮初速对命中点预测误差影响分析

针对舰炮初速对命中点预测误差定量评估的问题,建立了目标运动简化方程。利用Cramer-Rao下界理论,分析了滤波时间、数据采样间隔、预测时间、弹丸飞行速度等对命中点预测误差的影响,推导出命中点位置预测误差计算模型,并引入舰炮初速增大误差下降比作为命中点预测误差变化的衡量指标。以目标在匀加速和匀速运动为例,进行了仿真计算,结果表明:提高舰炮初速能够明显降低命中点预测误差,由此验证了该模型与方法的正确性。

基于预测命中点的机动目标最优制导方法

针对导弹攻击机动目标的情况,提出了一种基于"当前"统计模型的预测命中点方法。首先对目标进行实时机动检测,并预测了拦截时刻目标的位置。基于预测命中点的结果,推导得到导弹攻击机动目标最优制导方法的解析解。该方法无需提前假设目标机动模式,适用性好。在多个假想的攻击场景下对制导方法进行了仿真,仿真结果验证了该方法是有效的。

未来空域窗预测命中点误差特性分析

分析目标提前点的误差特性是未来空域窗射击中要解决的首要问题。针对现有未来空域窗相关研究缺少误差特性分析的问题,提出了通过误差转换矩阵进行误差分析的方法。该方法在相应坐标系下建立误差模型,求得在预测迎弹面内的误差协方差矩阵,最后对协方差矩阵进行特征值分解得到目标提前点的误差特性。以跃起俯冲为例进行仿真分析,得到了目标在预测命中点的误差特性,并通过计算毁伤概率分析了各参数变化对未来空域窗的影响,结果表明,该误差分析方法正确,能为后续未来空域窗研究与工程化应用提供理论依据。

中远程战术导弹预测命中点的计算

探讨了如何根据被动段反战术弹道导弹运动状态来计算其弹道根轨道参数和预测命中点的一般方法。

面向临近空间目标拦截的预测命中点设计方法

针对基于吸气式高超声速平台的临近空间目标拦截概念方案,考虑由于吸气式动力拦截平台飞行策略与火箭动力拦截弹的区别,导致传统预测命中点设计方法不适用的问题,开展面向吸气式高超声速平台的拦截预测命中点设计方法研究。首先,基于拦截空域最大的原则,结合吸气式动力飞行策略构建高超声速拦截平台的标准弹道族;然后通过将多约束拦截预测命中点设计问题分解为基于航程约束的拦截时间迭代计算问题和满足高度约束的拦截点的高效筛选问题,快速完成预测命中点规划。最后,通过仿真实验说明了提出的面向吸气式高超声速拦截平台预测命中点规划方法的有效性。

基于预测命中点的微分几何制导律

以弹道导弹拦截弹为研究对象,针对拦截弹末制导问题进行研究,对预测命中点进行定义,引出广义预测命中点,并利用近似理论得到其数学表达,之后基于古典微分几何理论推导了微分几何制导律的曲率以及挠率指令;设计了应用在弹道导弹拦截场景中的基于预测命中点的微分几何制导律,并在该制导律的基础上通过引入自动驾驶仪及导引头等效模型,分析了制导律对制导控制系统延迟及噪声响应敏感性;通过与其他两种制导律对比仿真,体现了基于预测命中点的微分几何制导律在降低需用过载及视线角速度两方面的优越性。

面向临近空间高机动目标的改进预测命中点规划方法

研究面向临近空间高超声速目标的预测命中点设计问题,考虑到高超声速目标机动能力强,拦截系统的目标预报弹道中存在多次出现斜距相同的情况,导致基于斜距的预测命中点设计方法不适用。通过引入目标弹道预划分手段,保证在每个预测命中点搜索区间的斜距具有单调性,以便可以快速有效搜索到预测命中点,解决当前方法的局限性。结合拦截弹的标准弹道族计算,提出了基于目标弹道预划分的改进预测命中点设计方法。在此基础上,考虑到延时发射,通过状态转换的方法,将三维平面进行降维处理,获得标准弹道族与目标弹道的所有位置重合点,并通过两者飞行时间时长对比筛选出可行拦截弹道方案,从而获得发射时间窗口。最后,通过开展仿真分析说明了提出方法的有效性。

基于龙格库塔法的预测闭路制导方法研究

交会飞行器是要求以一定速度与运动目标交会的飞行器。其运载器的制导任务就是将交会飞行器运送到空间某一特定区域并使之达到期望速度矢量.但是由于干扰力的存在,以及实际物理系统对目标导引量的时延性以及各种误差的影响将造成很大的脱靶量.为此,本文给出了预测闭路制导方法。根据运载器的实时飞行状态和目标的运行参数,通过龙格库塔法对命中点进行预测,在此基础上完成需要速度的确定。经数学仿真验证本文的方法具有很高的制导精度,保证了交会飞行器和所要攻击的目标在同一时刻到达同一位置。

THAAD增程型拦截弹预测制导方法

根据公开资料对THAAD增程型拦截弹建模,针对大射程的特点规划了高抛弹道,生成标准弹道族。提出了迭代预测命中点法,利用解析方法计算剩余飞行时间,基于多项式拟合法寻找标准弹道,确定预测命中点,完成预测制导任务。将迭代预测命中点法与迭代飞行时间法进行对比,迭代预测命中点法初值选取容易,程序运行时间减少20%,制导过程中无需调用标准弹道文件,节省了计算机存储空间。通过改变射程、航路捷径对预测制导方法进行仿真验证,结果表明,拦截弹拦截射程可覆盖到600 km,并且能完成存在航路捷径时的拦截任务,平均脱靶量在200 m以内,应对气动不确定性的效果良好。

一种面向多核系统的PLB转AXI桥接器设计

针对多核系统中PLB和AXI总线间协议转换的需求,首先研究了总线协议与PowerPC处理器的访存行为,进一步研究了流水控制、读写叠加等高效率转换策略,最后研究了面向多核系统应用的缓存一致性维护策略.针对命令信号、读数据信号和写数据信号独立传输的特点,设计多通道流水线结构,既实现了命令与数据的流水并行也实现了读事务与写事务的叠加并行;在多通道流水线结构的基础上,提出一种流水并行+可变长描述符的2级加速转换技术,通过给予流水线输入更连续的总线事务,实现更高的总线转换效率;借鉴Cache表项的结构和维护策略,提出基于动态命中预测的缓存一致性维护技术,加速一致性读命令的进程.最终,实现一种高性能的PLB到AXI总线桥设计,达到总线协议行为全覆盖、命令转换低延迟的目标.总线桥应用于某款基于双核PowerPC处理器的异构多核体系结构芯片,解决了SoC系统内PLB到AXI总线的高效、高可靠转换问题,并在65 nm工艺下完成流片.

基于改进YOLOv5的目标智能检测方法在罚球姿势中的应用

针对智能体育视域下的罚球智能命中预测问题,研究提出了基于YOLOv5网络改进损失函数和引进注意力机制的目标检测网络完成对比赛视频中罚球球员的准确识别与有效提取;然后设计了一种基于轨迹优化的识别方法进行罚球球员的姿态检测,并利用支持向量机分类器进行篮球罚球命中预测;实验结果显示研究提出的目标检测算法在训练15轮时就达到了85%的平均精度,且命中预测算法的进球预测准确性也增加了5%,优于实验中的其他算法;实验结果表明改进损失函数并引入注意力机制的视频罚球队员检测跟踪方法能够有效检测罚球队员所在区域,并准确将罚球队员的特写视频提取出来;篮球教练可以根据经验,结合姿态估计和罚球命中预测数据,有效评价动作表现并给出指导建议,既能实现运动姿态矫正,又能帮助评估运动员水平,进而建立智能化运动员数据档案。

面向高速目标的临近空间飞机拦截平台制导方法

针对高超声速目标拦截,提出一种基于临近空间飞机平台的制导策略,可充分利用临近空间飞机平台中制导修正能力强、拦截覆盖范围大、携带多枚拦截器、平台可重复使用等优势。该拦截制导方案主要涵盖临近空间目标弹道预报、拦截预测命中点规划、高速飞机平台中制导律设计与拦截器-目标末制导律设计4个部分。弹道预报方面,给出一种基于辨识目标加速度模型的弹道预报方法;预测命中点规划方面,提出一种高效的搜索算法完成预测命中点规划;中制导律设计方面,提出一种双层在线制导律的设计方法,该方法可以快速在线规划飞行轨迹,提高中制导纠偏能力;末制导律设计方面,给出一种满足攻击角度和闭环攻击时间约束的协同末制导方法。通过开展仿真验证了该方法可以为临近空间目标拦截提供有效的研究思路。

拦截机动目标的三维协同中末一体化制导律

针对空中来袭目标机动能力较大、单枚导弹无法有效拦截的问题,提出了拦截机动目标的三维协同中-末一体化制导律。根据目标和拦截弹的最大机动能力计算所需的最少拦截弹数量,解算出末制导的初始阵位约束,根据阵位约束,设计基于改进比例导引的协同末制导律。基于中制导开始时目标速度,迭代求解出预测命中点以及中末交班约束,提出基于预测命中点的时间角度协同中制导律。在三维场景下对协同中末制导律进行仿真验证,结果表明:该方法能够有效满足中末交班的阵位要求以及末段拦截精度,实现对机动目标的有效拦截。

天基红外低轨卫星引导反导作战能力需求分析

反导防御系统中,拦截弹在天基红外低轨卫星信息引导下拦截弹道导弹目标时,需要考虑卫星的跟踪能力与拦截弹的拦截能力的匹配问题。首先,采用后验克拉美罗限的方法计算低轨卫星跟踪弹道导弹目标的能力,接着采用椭圆轨道线性化方程的方法计算预测弹道的误差,在目标预测弹道及拦截弹飞行性能的基础上建立预测命中点及其误差的计算方法,然后采用均匀点火策略分析预测命中点精度对拦截弹中段飞行修正能力的影响,通过可信性理论计算得到拦截弹的末段修正能力,最后通过仿真得到满足拦截弹中末段修正能力需求的低轨卫星的技术指标要求。

末制导段比例导引法的改进

为了消除比例导引法末制导段的各种干扰因素,抑制法向过载的跳动,基于广义卡尔曼滤波多步估计理论,提出了将拦截导弹直接向瞬时遭遇点导引的末制导导引方法,并进行了计算机仿真。仿真结果表明,该方法可以明显消除或减小末制导段比例导引律的各种干扰因素,抑制法向过载的跳动,改善末制导的弹道特性,减小脱靶量,缩短拦截时间。

嵌入式Flash读取加速技术研究

嵌入式Flash由于成本、存储密度等优势日益成为微控制器中重要的程序、数据存储器.然而嵌入式Flash相对较慢的读取速度,制约着微控制器的整体性能,因而提升Flash中指令和数据的读取性能十分重要.为了提升微控制器中嵌入式Flash的读取性能,提出了一种基于缓存和预取的Flash控制器,并对当前缓存和预取的不足进行优化.针对现有缓存适配性差的问题,提出缓存行长自适应技术进行优化.针对传统方式访问组相联缓存时缺失代价和功耗高的问题,提出路命中预测技术进行优化.针对现有预取技术准确性低的问题,提出跨步预取技术进行优化.最后,设计并实现了一款嵌入式Flash控制器,并集成到SoC系统中,搭建了验证平台进行功能仿真和FPGA验证.实验结果表明,采用缓存行长自适应技术后,处理器读取嵌入式Flash的性能得到明显提升(103%);采用路命中预测技术后,处理器读取嵌入式Flash的性能得到进一步提升(2%).采用跨步预取技术后,DMA读取嵌入式Flash的性能得到明显提升(50%).

远程拦截飞行诸元快速装订算法

传统诸元解算仅强调终端打击精度而忽略目标的高速运动趋势,易引起拦截末段过载饱和,影响拦截效能。为解决此问题,针对多级推进的地基远程拦截弹结合解析计算和数据拟合算法,设计一种基于预测拦截点(PIP点)的在线诸元计算方法。首先,该方法通过引入拦截弹到达PIP点时弹目速度交会角约束,基于椭圆弹道理论实现对关机点参数解析求解,进而利用目标距PIP点飞行时间约束设计收敛策略,快速确定发射时刻,求解出发射方位角初值。然后,结合离线建立的近似解析多项式,完成飞行诸元初值求解。最后,利用牛顿法仅少数步迭代即可确定出拦截弹发射诸元精确值。六自由度仿真表明,该方法不仅具有很好的在线能力,拦截精度高,而且适用于大范围机动发射。