激光制导武器的作战使用综述

激光制导技术由于其高精度、强抗干扰能力而被广泛应用到武器制导系统中。介绍了激光制导原理、激光制导武器的分类、发展历程、激光制导武器的作战使用情况,分析了影响武器投放精度的干扰因素,为激光制导武器后续的发展和战场使用研究提供借鉴。

光电成像导引头机理和数据融合建模方法

全数字仿真在光电成像制导武器设计研制、试验鉴定乃至作战训练中都扮演着十分重要的角色。为了解决当前光电成像制导武器全数字仿真试验中缺少导引头数学模型的难题,本文依据数字孪生思想,提出了一种机理与数据融合的光电成像导引头建模方法。以典型红外成像导引头为例,基于红外探测识别的基本原理构建了其探测识别过程的机理模型,然后基于红外成像导引头在不同工作场景下的实测数据集,构建了其制导指令数据模型,最后基于该“机理+数据”融合模型,开展了针对固定目标和运动目标两种典型作战场景不同干扰条件下的全数字仿真试验。试验结果表明,机理和数据融合模型能够比较真实地反映红外成像导引头在复杂对抗场景下的性能特征。

多场景舰炮激光制导弹药照射指示特性研究

为提高舰炮武器系统作战效率,对舰炮激光制导弹药在典型条件下激光照射指示与跟踪探测进行仿真验证。针对舰炮武器系统激光精确制导弹药使用场景,建立了激光照射指示与弹药探测跟踪模型,编制了激光制导光区仿真计算软件,研究了不同气象能见度条件、不同攻击目标、舰艇本舰照射指示、无人机载照射指示等条件下激光精确制导弹药与照射器间的协同方法及指示、探测能力,并进行仿真计算。得到反射激光能量密度随着角度θ_(c)的增大过程中,反射激光的能量密度在逐渐减小,激光入射角度θ_(z)越大,反射激光的能量密度越大,两种照射方式产生的激光制导光区较为接近。无人机激光制导方式与舰船激光制导方式各有优劣,可适用于不同应用场景。

基于目标运动方程的引导函数模型

在大惯量武器系统的跟踪瞄准及其系统性能试验中,火控系统的引导控制对实现平稳调炮起到了重要作用。分析了传统引导函数具有形式多样、计算复杂的局限性,提出了一种新的引导函数模型,模型以带参数的多项式为基础,引入了系统姿态角函数、目标运动角函数和引导时间,要求模型的角位置、角速度和角加速度在引导起始时刻与系统姿态角无衔接突变、在引导结束时刻与目标运动角无衔接突变,并以此为条件求解出了模型参数,确定了引导函数形式。通过仿真给出了角度静态调转、目标跟踪、目标动态切换和正弦周期运动四种不同引导需求下的引导效果,仿真结果表明,引导函数的信号很好地实现了角位置、角速度和角加速度的平稳衔接,为大惯量武器系统跟踪瞄准及性能试验时的引导控制提供了有效方法。

空地多目标攻击武器-目标分配与制导序列优化

武器-目标分配(WTA)与空地导弹的接力制导规划是远距离空地多目标攻击中亟需解决的难题,具有参数复杂、约束多、非线性强等特点。为此,建立多目标、多约束武器-目标分配与制导序列优化模型,优化目标为目标综合生存概率最小和总用弹量最少,约束条件涉及攻击机导弹配置、导弹毁伤能力、目标毁伤要求、制导站性能。对带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行改进,提出基于双序列编码的多种群NSGA-Ⅱ(DSMPNSGA-Ⅱ),通过优化WTA序列和制导站序列,实现WTA方案及各导弹制导序列的优化。在DSMPNSGA-Ⅱ中,使用深度优先搜索-Dijkstra算法搜索空地导弹制导序列,改进交叉和变异操作,以减少非可行解的产生,引入多种群策略提升算法性能。仿真结果表明,DSMPNSGA-Ⅱ能够获得有效的WTA与空地导弹接力制导方案,并且求解质量优于单种群NSGA-Ⅱ和多目标粒子群优化算法。

光电成像末制导智能化技术研究与展望

人工智能技术是实现光电成像精确制导武器智能化、提升复杂作战环境作战性能的重要途径,研究与总结国外成像末制导智能化技术发展现状和趋势对我国精确制导武器智能化技术发展具有重要的指导意义。介绍了光电成像精确制导武器在当前局部冲突中的重要性、多模复合成像末制导及智能化技术发展的必然性。概述了全球主流对海、对地、对空等精确制导武器的成像末制导发展现状,分析总结了光电成像末制导不同阶段智能信息处理面临的关键问题、技术原理和智能化水平。总结了现役或在研的智能化武器装备所具有的智能化特征,并依据现有的人工智能技术分析了其智能技术原理与武器智能化功能实现。从作战目标、作战环境、对抗模式、新型作战样式等方面分析了成像制导导弹所面临的未来复杂战场环境与作战需求,以及对成像末制导智能化技术带来的挑战。依据人工智能与人脑视觉认知能力的对比,提出了未来成像末制导技术智能化的六个能力特征,以及将成像末制导智能化划分为功能级智能、系统级单体智能、体系级群体智能技术三个发展阶段,并分析了相应的技术内涵、关键技术与实现功能。

近距空中支援作战对武器弹药的需求研究

近距空中支援作战在现代战争中的地位日益凸显,是各军种联合作战的基本战术。武器弹药是近距空中支援作战实施毁伤目标的核心环节。近距空中支援的实施对改变地面作战的战场态势具有重要作用。针对历次战争的作战效果及经验教训,分析了近距空中支援作战对武器弹药的应用情况,针对现代近距空中支援作战的需求,描述了武器弹药精确制导、低附带毁伤、智能协同打击的发展趋势,总结了武器弹药对近距空中支援作战的作用,为未来近距空中支援作战对武器弹药的选择提供了依据。

国外远距高动态对空精确打击发展现状综述

远距高动态对空精确打击是当前国外制空作战领域的重要发展方向。本文针对当前国外对超远程对空打击作战的装备、技术和应用概念等方面的发展情况进行了研究,分析了美国等国家在该领域的主要研究工作现状,从中梳理了作战概念、武器平台和杀伤链等方面的发展趋势,从制导信息如何供给和保障的层面提出了协同目标探测制导远距攻击、协同目标指示制导远距攻击、网络化接力制导远距攻击3种典型远距对空打击应用样式,结合国外发展情况总结论述了远距对空打击的关键性技术。

精确打击体系智能化的发展

近年来,为了适应作战方式向多域/全域联合作战方向发展,以及武器装备向协同化、体系化方向发展,提升精确打击体系在体系化联合作战及与强敌对抗条件下的打击能力,美国等军事强国基于近十几年来人工智能技术的迅速发展及其在商用、工业和科学等领域的成功应用经验,大力开展精确打击体系智能化研究和开发,并实现初步应用。本文综述了国外先进的精确打击体系智能化发展情况,分析了先进精确打击体系对智能化的需求,重点介绍了精确打击体系的信息支持系统智能化与精确交战环节智能化的整体发展情况,并简述了相关关键技术。

基于Simulink的导弹弹道轨迹及故障轨迹仿真

当前反导武器呈现出打击速度快、范围广、软毁伤效应为主等发展趋势,传统基于目标解体、轰燃的毁伤效果在线评估方法不再适用。为能够抗击导弹饱和打击,满足快速转停火决策需求,可利用大量正常、异常导弹运动轨迹数据训练武器系统自动决策软件,形成毁伤效果在线智能识别能力。为此,针对高空俯冲、掠海飞行、末端跃升俯冲等3种典型反舰导弹末段弹道模式,基于Simulink建立了导弹正常运动轨迹模型。同时,通过更改该模型参数设置将反导武器造成的导引头致盲、导引头输出错误、高度表异常等3种典型故障模式进行了数学抽象化。仿真试验表明,模型得到的导弹正常运动轨迹和3种故障下运动轨迹与实际情况相符,实现了毁伤效果在线识别需要的大量训练用轨迹数据快速低成本获得。

毫米波雷达精确制导导弹发展分析

文中归纳了典型毫米波雷达精确制导武器发展沿革及现状,包括反装甲、反辐射导弹、防空反导导弹等,着重阐述了武器制导部分;总结了毫米波雷达精确制导武器的技术和应用共性问题及特点;归纳分析并得出了多模复合制导、毫米波成像制导以及模块化、系列化、多平台等未来发展趋势。

航空武器系统协同作战样式及关键技术

根据信息条件下一体化联合作战对航空武器系统协同作战的需求,研究了指挥控制平台、作战飞机与制导武器之间协同作战的几种样式,提出并探讨了其涉及的数据链、协同指挥引导、协同发射与制导等关键技术,为航空武器系统协同作战研究提供重要的理论及应用参考。

精确制导武器及其支持系统中的信息融合技术

本文分析了精确制导武器及其支持系统Ｃ３Ｉ的发展概况和未来发展趋势，探讨了多传感器信息融合技术在精确制导武器与支持系统Ｃ３Ｉ中的应用前景，阐明了信息融合技术是实现武器精确制导和Ｃ３Ｉ系统的关键技术，最后对多传感器信息融合技术的发展概况、基本原理和基本方法作了综述和讨论。

复杂战场环境下的防空反导光学成像制导技术

光学成像制导技术是提升精确制导武器防空反导能力的核心技术之一,对提高复杂战场环境下精确制导武器的防空反导能力具有十分重要的作用。针对复杂战场环境下防空反导的需求,首先深入分析了各种复杂战场环境要素给光学成像制导武器带来的挑战,然后对未来光学成像制导技术发展趋势进行预测,最后结合我国光学成像制导技术发展现状,介绍了未来几年间需重点探索的几种新型光学成像制导技术。

惯性技术在精确制导武器中的应用与发展

探讨了惯性技术在精确制导武器中的应用与发展,给出了战术武器对惯性技术的要求,对国外惯性技术的现状和发展趋势进行了分析,对国内惯性技术的研究方向进行了展望。

临近空间武器对预警探测制导技术的挑战

临近空间进攻武器具有速度快、射程远、机动性强的特点,对未来空天安全构成重大威胁。简要综述了国内外临近空间武器的发展现状、主要特点及特性,包括高超声速巡航导弹和高速滑翔弹头两大主要威胁,从预警探测和探测制导的角度,指出了预警探测制导技术在应对临近空间进攻武器上面临的严峻挑战,提出了对其关键技术和技术途径的几点思考。

多约束条件下对地攻击的最优制导律

针对现代空地武器多约束、高精度制导的基本需求,本文将空地武器三维运动分解成俯仰平面和转弯平面两个平面运动,以此为基础分别设计制导律。在制导律设计过程中,综合考虑脱靶量、落角、入射角、导弹动态特性等多约束条件,运用二次型最优控制的黎卡提方程推导出一种新的制导律,并给出了0阶无时延系统的近似表达式。最后运用典型弹道仿真和对比试验验证了该制导律的可行性和良好的弹道性能。结果显示该制导律不但能够满足多约束高精度制导的需要,而且对末端攻角控制和早期弹道修正具有较大的优势。

精确制导武器发展及其关键技术

现代战争中,精确制导武器发挥着越来越关键的作用,这引起了世界各国的高度重视。在介绍精确制导武器发展历史的基础上,分析了当前影响精确制导武器发展的关键技术,预测了精确制导武器未来的发展趋势。

轨道武器战斗舱再入制导技术研究

对轨道武器战斗舱再入制导进行探讨,针对战斗舱再入的特点,在深入分析标准轨道法制导的基础上,采用标准轨道与预测落点法相结合的混合制导方法弥补了标准轨道法对初始误差较敏感的缺点。分析研究和仿真结果表明, 混合制导方法既具有对付较大初始误差和过程干扰的优点,又减少了计算量,具有良好的制导和落点精度,是一种有效的制导方法,具有一定的工程应用价值。

带落角约束的滑模变结构制导律研究

针对某些制导武器命中目标时的落角指标要求,设计了带落角约束的制导律。基于变结构理论和Lyapunov稳定性理论推导了一种末端带落角约束的滑模变结构制导律,并证明了其稳定性;然后,将该制导律和优化的姿态角约束比例导引律进行了数字仿真比较。结果表明,在攻击地面固定目标时,带落角约束的滑模变结构制导律在保证命中目标的同时满足期望的落角,验证了其制导效果。