基于分布式约束优化的多平台导弹协同航路规划

考虑到战场环境存在不同威胁体,引入改进型Voronoi图,完成了不同威胁集合下导弹可飞航路集的构图;建立了威胁和燃油模型,计算得到各段航路的代价.在此基础上,针对多导弹航路的总代价最小,且到达目标的最大时差最小的优化目标,将多平台导弹航路规划问题建模为分布式约束优化问题,并利用分布式约束优化算法求解各弹的航路.针对典型实例进行了仿真,获得了优化的航路方案,且计算时间、通信量等指标均表明了模型方法的有效性.

多导弹协同作战关键技术研究与展望

多导弹协同作战是今后战争形式的重要发展趋势。分析了多导弹协同作战的关键技术,阐述了协同作战的可能方式。

基于模糊神经网络的舰空导弹协同制导能力评估

通过分析舰空导弹协同制导能力指标体系,建立了基于BP神经网络和模糊评价法结合的舰空导弹协同制导能力评估模型。通过训练样本对神经网络进行了训练,得到了指标体系的权重值,在此基础上对某舰空导弹协同制导的验证样本数据进行了模糊评估计算,仿真结果表明基于模糊神经网络的舰空导弹协同制导能力评估模型具有一定的实用性。

有向拓扑下无径向速度测量的多导弹协同制导

针对多枚导弹在平面内从各自期望的方向同时击中移动目标问题,提出一种有向通信拓扑下无需导弹-目标径向速度测量且带视线角约束的分布式有限时间协同制导律。基于平面内导弹-目标相对运动方程建立带视线角约束的多导弹协同制导模型。基于二阶多智能体协同控制理论设计了视线方向上的制导律,可保证有向拓扑下多导弹的打击时刻在有限时间内达到一致。基于齐次系统稳定性理论和积分滑模控制理论设计了视线法向方向上的制导律,可保证多导弹击中移动目标且视线角在有限时间内收敛到期望值。仿真校验所设计的协同制导律在理想条件下可使有向拓扑下的多导弹从各自的期望方向同时击中移动目标。

多导弹协同齐射攻击分段复合制导方法

针对多导弹远距离高突防概率协同齐射攻击要求,设计了基于虚拟目标的两阶段复合制导规律。在敌区防御系统杀伤拦截范围边界处设置多个虚拟目标点,将导弹制导过程分为中、末制导段。中制导段采用具有终端角度和攻击时间约束的制导律,实现多导弹以设定时间及角度到达虚拟目标点,将导弹到达虚拟目标时的状态设定为末制导初始状态,完成中、末制导交接。末制导段将时间可控制导律与一致性协调算法相结合,实现导弹协同齐射攻击的分散化协调。仿真结果表明该复合制导律能够有效地多角度、高突防地协同齐射打击目标。

多发导弹协同作战效能评估的排队网络模型

基于开环排队网络,从敌我对抗过程中建立一攻击波次多发导弹协同作战的多防御阵地突防效能评估模型。得出可把由多个防御阵地构成的网络简化为多个独立的单一防御阵地来分析。

拦截机动目标的多导弹协同制导律

面向多导弹协同拦截机动目标的问题,基于剩余飞行时间控制,设计了两种不同的协同制导律。针对多导弹分布式通信的场景,基于偏置比例导引的思想设计了具有时变导航系数的分布式协同比例制导律;针对指定攻击时间的场景,基于常值前置角下的剩余飞行时间形式,利用滑模控制和非线性扰动观测器设计了具有指定攻击时间的滑模制导律。仿真结果表明,所设计的两种制导律可以有效针对机动目标实施协同攻击或依次攻击。

外军导弹协同数据链现状及技术发展趋势

导弹防御系统对突防导弹的拦截能力不断增强,在对重要军事目标进行打击时,需要使用多枚导弹协同攻击。当前,美、俄等国家均在发展导弹协同数据链技术,使得突防的导弹之间可通过弹间数据链进行协同,以提高导弹的突防概率和打击效果。在分析外军导弹协同数据链的基础上,提出了导弹协同的基本应用概念及导弹协同数据链的技术发展趋势,并对导弹协同数据链的关键技术进行了分析。

基于STAGE的编队舰空导弹协同防空系统仿真

编队舰空导弹协同防空是海上防空作战的发展趋势,在对编队舰空导弹协同防空进行深入研究的基础上,运用基于STAGE的仿真手段构建了编队舰空导弹协同防空仿真框架,详细描述了仿真过程和相关模型,构建编队舰空导弹协同防空仿真平台,实现对海上编队舰空导弹协同防空作战系统的仿真。

多导弹协同作战中的分布式协调控制问题

在群体智能技术框架下,介绍并讨论了几种多导弹时间敏感型协同作战任务,分析了此类任务的特点和优势以及与编队控制任务的异同.在此基础上,指出了时间敏感型协同作战任务中的协调控制问题的研究难点,梳理了导弹群指定时刻命中目标、协同同时命中目标和协同拦截机动目标等协同作战任务涉及的协调控制问题的研究进展.并针对多导弹时间敏感型协同攻击与防御中的分布式协调控制问题中的共性科学问题进行了讨论与展望.

飞航导弹协同作战信息化体系构建及分布式仿真

分析了空/天平台与多导弹协同的作战信息化体系,提出了全体系下信息化协同作战典型作战使用流程,且利用HLA-RTI建立了信息化体系四导弹协同作战的仿真系统,并进行了信息化体系的多导弹协同作战侦察、指挥与控制功能演示。为多导弹协同作战信息化体系建设提供参考。

三维自适应固定时间多导弹协同制导律

针对三维空间内多导弹对机动目标同时攻击的问题,提出一种具有自适应律的三维多导弹固定时间协同制导律。建立三维空间导弹-目标动力学模型,以弹目视线方向和其垂直方向设计制导律,可保证剩余飞行时间和法向速度在固定时间内完成一致性收敛。采用自适应律来跟踪机动目标运动参数策略,提高多导弹系统的稳定性与对机动目标的打击精度。改进多导弹系统收敛条件,所设计的制导律具备了对攻击时间的约束能力。向制导律中加入饱和函数,避免因符号函数带来的系统抖振。通过仿真实验验证所提固定时间协同制导律的有效性及对抗通信拓扑切换的鲁棒性。实验结果表明:相较于对比文献所设计的制导律具有系统快速收敛以及高精度。

多导弹攻击时间协同的滑模制导律

针对多导弹攻击时间协同的高价值或大型目标攻击问题,基于滑模控制方法,提出了一种非奇异的滑模制导律,并设计了一种适用于机动目标的导弹剩余飞行时间估计方法。通过对滑模制导律切换控制部分的合理设计,保证了系统的Lyapunov稳定性,且避免了滑模面的收敛和保持受到弹道收敛的影响总是可达的。适用于机动目标的剩余飞行时间估计方法采用虚拟目标的设计思路,将目标加速度和速度对弹目相对运动关系的影响投影到弹目视线方向上,从而实现目标的虚拟静止。针对目标固定、非机动和机动三种情况,进行了多枚导弹飞行时间协同攻击的数字仿真。仿真结果表明所估计的剩余飞行时间可以快速收敛到真值,且误差趋近于零。所设计的多导弹攻击时间协同滑模制导律在完成目标攻击的同时,实现了导弹间在攻击时间上的协同。

多导弹协同制导律综述

根据制导约束条件的不同,将多导弹协同制导律划分为具有弹着时间、终端角度、终端速度分别约束,以及弹着时间与终端角度同时约束四类。系统地论述了各类导引律的方法和特点,总结和分析了其优缺点,并对其发展趋势进行了探讨,可为多导弹协同制导律的优化设计提供参考。

带视线角约束的多导弹有限时间协同制导律

针对多导弹在平面内从各自期望方向同时击中机动目标的问题,提出了一种带视线角约束且能打击机动目标的有限时间协同制导律。基于平面内的导弹-目标相对运动方程建立了考虑视线角约束的多导弹协同制导模型;在视线方向基于多智能体协同控制理论和积分滑模控制理论设计了多导弹分布式有限时间协同制导律,以保证所有导弹打击时刻有限时间趋于一致;在视线法向方向采用非线性干扰观测器对目标加速度在有限时间内进行估计,并基于有限时间滑模控制理论设计了带视线角约束的制导律,以保证导弹击中机动目标且其视线角有限时间内收敛到期望值。通过仿真验证了所设计的协同制导律可使多导弹从各自期望方向同时击中机动目标。

多导弹协同制导方法分类综述

综述了多导弹协同制导方法的研究现状,分析了各种协同制导方法间的本质区别。依据协调信息获取来源这一根本差异,将现有协同制导方法分类为独立式协同制导和综合式协同制导。对于综合式协同制导,依据协调信息的配置方式,继续划分为集中式和分布式。结合典型研究成果,对不同类型协同制导方法进行了优缺点比较,分析了当前协同制导方法存在的问题,并指出了该领域未来可能的研究方向。

基于Vicsek模型的导弹集群建模分析

首先以Vicsek模型为基础,分析和建立了导弹集群模型;接着基于Vicsek模型中交互信息的思想,介绍了基于协调变量的集中式多导弹协同控制策略及Leader-follower协同策略。通过仿真研究说明了协同策略的有效性,进一步针对不同协同模型进行分析比较,为导弹集群攻击的具体实现提供参考。

三维空间内导弹弹着角可控制导律

针对导弹飞行末端弹着角度变化特点,采用最优控制理论,探索控制导弹末端弹着角度的方法。研究了三维空间下的弹着角度可控制导律。对俯冲平面和水平平面,分别运用最优控制理论中的极大值原理及求解Riccati方程的方法给出了两种形式的制导律。通过对两个平面及多枚导弹不同条件下的飞行数据仿真,可以看出这种制导律应用于控制导弹以期望的弹着角度攻击目标时的有效性和可行性。

基于无人机中继的导弹集群任务规划系统研究

导弹集群协同作战是C4ISR的网络攻击的典型作战模式,本文以无人机中继模式为例分析了导弹集群实施远程打击的作战流程。任务规划系统的关键技术包括网络体系下的系统结构、任务调度技术、实时航路规划技术、人在回路制导方式下导弹饱和攻击技术等。设计了导弹集群任务规划仿真系统,主要功能包括:任务管理、地图预处理、数据链信息处理、任务规划、视景仿真等。导弹集群协同航路规划子系统是任务规划系统的重要子系统,对其系统结构进行了分析与设计,并给出了航路规划的仿真结果。

空空导弹空天高超声速攻防对抗的优势与挑战

战争模式的变革催生新的威胁目标出现,近年来随着技术的发展,空天高超声速飞行技术不断成熟且形成装备,需要针对性地发展导弹武器装备对其进行拦截打击。空空导弹飞行速度快、机动能力强,使用其进行空天高超声速攻防对抗有着弹道设计自由、探测背景干净等优势,本文阐述了国外空天攻防对抗的发展现状,分析了使用空空导弹进行空天攻防对抗的发射方式、热防护等难点,提出了需要重点研究的七项关键技术,为发展新型空天攻防对抗手段提供参考。