网络化Euler-Lagrange系统的分布式编队机动控制

研究了网络化Euler-Lagrange系统自适应编队机动控制问题.针对参数不确定的Euler-Lagrange系统,利用滑模控制方法提出了一种自适应编队机动控制算法.基于Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统的稳定性.该算法的显著特点是通过引入一种特殊的有向网络拓扑来描述智能体之间的通信交互行为,使得系统中跟随者在不需要知道或估计时变机动参数的情况下,能够实现编队的方向、平移、形状的连续改变.最后对提出的自适应编队机动控制算法进行数值模拟以验证该控制方案的有效性.

编队机动自适应车间距保持控制

编队机动是地面无人平台自主导航技术的重要功能之一。研究编队机动系统的车速自适应车间距保持控制方法,建立车速自适应车间距控制框架,将车间距保持控制分为串联的3个部分:跟驰模型、车间距控制和速度规划。以传统时距模型为基础,引入前后车速度关系的修正项,提出改进非线性跟驰模型,模型符合编队机动逻辑,根据车速变化自适应调节安全车间距,提高编队效率。以距离误差和速度误差的加权组合作为车间距控制的目标,设计加权系数的自修正PID控制器,提高了控制响应和控制精度。以参考速度和前后车运动特性为约束,设计速度规划器,对期望速度进行精确跟踪。通过仿真实验和实车实验验证车间距保持控制的性能,实验结果表明控制算法对不同速度具有较好的控制效果,在越野环境前车频繁加减速的工况下具有较好的跟驰性能,且自动适应速度变化过程。

在编队机动转向状态下选择指定目标的一种新方法

提出了反舰导弹在编队机动转向状态下选择指定目标的一种新方法。通过利用空间方向关系相似性的计算,找出搜索得到的编队目标形成的凸多边形的面目标与原预估位置的凸多边形的面目标最相似的基准方向。在找出编队的基准向量后,通过求各节点其向量差值之和的最小值,正确地选择出空间位置关系最逼近预定打击目标的指定目标。通过仿真验证,证实该算法获得了当敌编队机动作战时较好的突防概率和攻击效果。

基于Shape Theory和Flocking的多智能体编队机动控制

多智能体编队机动控制技术是多智能体控制的一个重要子任务。该文提出了一种基于Shape Theory和Flocking的多智能体编队机动控制算法,该算法能够控制一组智能体在保持目标队形的情况下,顺利避开障碍物并到达目标位置。该算法根据可行路径设置相应的路径点和限制区域,使用基于Shape Theory的编队队形控制算法在每个限制区域中计算出满足目标队形约束的目标编队,再使用Flocking算法使智能体依次奔向这些目标位置。最后,通过仿真实验验证了该算法的有效性。

基于灰色系统理论的联合机动编队多源情报感知能力评估

针对多源情报感知过程中情报信息的不确定性,基于灰色系统理论模型对联合机动编队多源情报感知能力进行评估。构建多源情报感知能力评估的效能指标,运用层次分析法确定各层次指标权重,并通过实例进行验证。结果表明,灰色系统理论在多源情报感知能力评估中的应用是可行的,结论比较可靠。

海上联合机动编队信息对抗能力分析与评估

未来信息化条件下的海上战斗,信息对抗的地位越来越重要。为科学评估海上联合机动编队信息对抗能力,采取定性与定量分析相结合的方法,对编队信息对抗能力的构成及影响因素进行了分析,建立了评估指标体系,并利用指数法建立了各种能力以及综合对抗能力的评估模型。结合具体的算例给出了评估结果,并就单个评估指标对评估结果的影响进行了灵敏度分析。对海上联合机动编队信息对抗能力分析和评估,对于科学组合和正确运用信息对抗兵力,具有重要参考价值。

联合机动编队兵力配置冲突消解

联合机动编队兵力配置是攻防作战的前提,众多兵力同时配置产生的冲突制约编队战斗力的发挥。着眼于联合机动编队整体作战效益,对联合机动编队兵力配置中的冲突消解问题展开研究。在分析联合机动编队兵力配置冲突产生原因的基础上,确定消解冲突的原则,针对联合机动编队兵力配置中的典型冲突问题提出消解方法,为解决联合机动编队兵力配置中的冲突问题提供思路。

联合机动编队多源信息感知网络价值分析

为了真正认清联合机动编队多源信息感知网络的理论价值,按照复杂网络理论的网络连接方式,定性分析了多源信息感知系统的网络拓扑结构,并应用小世界模型(WS)建立了多源信息感知网络价值增益模型,然后进行了实例仿真分析。研究结论对联合机动编队多源信息感知网络的建设与运用有一定的启示。

CGF在海上机动编队一体化训练模拟系统中应用研究

计算机生成兵力(CGF)技术在水面舰艇编队智能化生成和仿真方面有着十分广阔的应用前景.该文从计算机生成水面舰艇编队兵力(CGSF)实体模型入手,研究了水面舰艇单舰及战斗编队、舰载直升机和潜艇等海上机动编队兵力一体化训练的作战模拟,构建了CGSF在执行作战任务过程中的战术机动仿真模型和攻防对抗智能决策仿真模型体系,重点介绍了编队队形变换和武器通道组织仿真模型的建立.通过在一体化训练模拟系统中应用表明,采用CGF可以提高水面舰艇编队兵力生成和仿真的智能化程度,比较逼真地实现人机攻防对抗训练.最后分析了在训练模拟系统中应用存在的主要问题及解决思路.

联合机动编队作战体系网络化描述

作战体系网络化描述是认识和理解海上联合机动编队作战体系的一个重要途径。在分析作战体系基本要素的基础上,对联合机动编队作战体系网络化描述原则和步骤进行了研究,并制定相关规则,为构建海上联合机动编队作战体系网,开展海上联合机动编队作战体系结构优化、体系对抗等问题研究奠定了基础。

基于四旋翼飞行器的机动编队控制器设计

编队飞行是指两个或两个以上的飞行器在一定的组织模式下进行飞行,在自主编队中通常将其分为队形配置和任务分配。文章将研究聚焦在长机进行不规则机动的条件下,四旋翼飞行器编队的队形配置问题。所设计的编队控制器基于相对运动学并根据长机的实时位置和实时速度,计算出从机为与长机形成并保持编队队形应在的期望位置,再将从机的实时位置与期望位置进行比较,并经PI控制器形成从机的速度指令。在仿真过程中发现,在长机进行不规则机动的情况下编队队形会有一定的误差,为了消除这种误差,在编队控制器中加入从机期望位置的微分前馈的作用进行补偿。仿真结果表明,即使在长机进行较复杂机动运动的条件下,所设计的编队控制器依旧能够快速形成并保持期望的编队队形。

基于任务的联合机动编队反舰作战效能模型

为计算对抗条件下联合舰队编队反舰作战任务的完成程度,在分析联合机动编队体系结构和作战流程的基础上,建立基于任务的联合机动编队反舰作战效能评估模型。根据作战任务和作战流程,构建"任务效能-元任务效能-装备性能"三级效能评估指标体系,给出对舰探测效能、指挥控制效能、综合打击效能和作战任务效能计算模型,并通过实例进行仿真分析。仿真结果表明:该模型能有效体现作战环境和对抗对作战效能的影响,具有一定的理论意义和实践价值。

有/无人协同探测编队指挥控制系统结构设计

针对有人机动雷达/无人机集群(manned mobile radar/unmanned aerial vehicle cluster,MMR/UAVC)编队指挥控制系统结构设计问题进行了研究。以未来无人机蜂群探测任务为背景,提出MMR/UAVC协同探测作战模式,结合编队组织结构和作战流程,对指挥控制系统总体设计提出具体要求。在此基础上,设计了包括决策规划层、协同控制层和效能评估层的递阶式指挥控制系统结构,概括了各层次主要功能与逻辑关系。对指挥控制系统的关键模块和支撑技术进行了分析。

海军机动编队的威慑运用研究

探讨了海军机动编队威慑行动的基本任务、兵力编成、运用海区和行动方式,分析了威慑行动的基本特点和总体定位,提出了"以我为主,因敌而变,以智取胜"的指导思想,从全局、天时、地利、人和等方面研究了威慑运用策略。

论联合机动编队综合电子战

联合机动编队综合电子战要求平衡编队内部电子战能力。注重整体对抗，最大限度发挥联合机动编队各类电子战设备的作战效能，确保我联合机动编队整体安全。

信息作战环境对联合机动编队作战指挥的影响

随着信息作战理论和技术装备的飞速发展及其在军事领域的广泛运用，未来海上局部战争的作战行动对信息的依赖性越来越大，海上信息作战的地位作用日益突出。在未来海上战争中，联合机动编队的作战指挥行动受信息作战环境的影响也将越来越大。

联合机动编队合同战术模型建模研究

联合机动编队作为多兵种合成编队发展的高级阶段,是海军机动作战力量的主要编成形式,采用合同战术方法,可以使各机动编队协调一致地行动,发挥整体威力,大大提高作战效能。论文采用面向对象的建模过程,从对作战环境和作战单元的分析工作着手,研究了联合机动编队的作战空间建模技术,建立了联合机动编队作战指挥环境模型和作战指挥智能体模型,通过仿真测试实例,对雷达模拟器进行模型校验,验证了模型的正确性。

陆军"21世纪军队"的装甲机动作战编队

本文较具体地介绍了美陆军在“２１世纪军队”中将如何改进其Ｍ１型坦克和“布莱德利”战车，使之成为数字化战场上的一种新型装甲作战结构。文章还简要介绍了“布莱德利”整个战车族的发展概况。

日地系统CRTBP模型下飞行器编队的阈值控制

针对深空探测中具有一般性的圆形限制性三体(CRTBP)模型,进行主从飞行器编队建模。将控制器设计转化为一类线性矩阵不等式问题,并权衡编队系统对燃耗、精度的要求以及推进器的推力范围,设计阈值控制方案。仿真实例参考NASA预研任务,给出编队机动和保持的控制过程,表明基于所述控制方案,编队系统满足性能指标要求。

多航天器编队在轨自主协同控制研究

提出一种基于信息一致性的分布式协同控制策略,该策略可自主实现多航天器编队的构型建立、保持与整体机动。在该策略中,编队内各航天器均具有局部的分层控制结构:参考点一致性估计层根据各航天器初始状态与编队内信息拓扑,协商估计出多航天器编队整体系统基准参考点;协同制导层根据编队整体系统模型预测控制方程,采用并行计算方式,规划各航天器从初始状态到期望构型的期望重构机动路径;协同控制层采用基于二阶一致性算法的协同反馈控制律,使各航天器彼此协同地跟踪期望路径和整体机动参考信息。仿真结果表明:当信息拓扑中存在最大生成树时,该策略能够实现多航天器编队构型建立、保持与整体机动的协同控制,并具有较好鲁棒性。