对临近空间平台的信息对抗问题研究

介绍临近空间与临近空间平台的概念与特点,然后探讨临近空间平台在军事上的应用。分别对临近空间平台在侦察探测、通信和导航定位3种应用中的弱点进行分析,提出可行的信息对抗的手段与方法。

临近空间平台自组织网络优化部署的博弈算法

针对临近空间平台自组织网络问题,提出基于博弈学习的网络节点分布式优化方案.将临近空间平台通信网络部署建模成一个势力场博弈问题,以最优化网络的对地通信覆盖范围和服务质量为目标,通过引入RSAP学习算法对该势力场博弈进行优化求解,保证博弈能够依概率收敛到纳什均衡,得到临近空间平台网络部署优化目标函数的极值解.利用博弈学习方法,使临近空间平台在未知待覆盖区域的全局信息的情况下,进行分布式的动态优化.仿真结果表明,该算法能够根据任务需求的分布自适应部署网络节点,并迅速达到最优布局.

临空高速目标协同探测跟踪需求分析

临空高速目标具有高空、高速、机动能力强、雷达散射截面积小等特性,仅靠单一探测手段难以发现和稳定跟踪。在分析临空高速目标的运动、电磁及红外特性的基础上,探讨了目前雷达、红外平台探测跟踪能力的不足,提出了多平台协同探测跟踪临空高速目标平台与载荷需求、多平台协同工作流程。最后,初步仿真验证了天基多平台的协同探测能力需求。研究可为反临空高速目标的探测跟踪系统发展提供理论和技术支持。

临近空间慢速平台SAR快速成像模式研究及算法研究

临近空间慢速平台合成孔径雷达成像效率低,本文提出一种方位向多波束切换成像模式,实现其对地面区域的快速成像。其基本思路为将方位向测绘带划分为多个子测绘带。同时将所需方位向采样率提高相应倍数。在方位向各采样点周期性的照射方位向各子测绘带。对比传统条带成像模式,本文提出模式可有效提高慢速平台成像效率。当方位向子波束个数足够大时,其方位向成像效率可快于快速平台。所提出的成像模式可同时实现对地面的高分辨率宽测绘带成像。本文给出了系统设计关键参数的计算公式及信号处理流程。仿真结果验证了本文提出成像模式及信号处理流程的有效性。

近空间多武器平台对地攻击多阶段模型及算法

针对近空间多武器平台对地攻击问题,综合考虑了作战资源、目标毁伤、己方损耗、飞行最短路径等四项关键战技指标,建立了多阶段优化控制模型,给出了相关的推理过程。为避免动态规划及序列规划的计算复杂性,通过设计合适的表达方法,使粒子与可行解对应,给出了改进的粒子群优化算法及算法详细步骤,并分析了改进的粒子群算法快速全局优化的特点,说明该算法能找到优化问题的全局最优解。最后对多阶段优化问题分别用改进的粒子群算法进行求解,仿真结果验证了模型的合理性和算法的有效性。

临近空间对地观测平台的矢量化建模及稳定性分析

研究了临近空间对地观测平台的矢量化建模和稳定性问题。定义了描述观测平台空间运动的坐标系及运动参数;在受力分析的基础上,根据Newton-Euler方程建立了矢量形式的六自由度非线性数学模型;基于此模型,应用Lyapunov稳定性理论对观测平台的稳定性进行了分析。研究结果表明:对于给定的未扰运动,观测平台是渐近稳定的;纵向和横侧向的自由扰动运动均由两个非周期衰减模态和一个振荡衰减模态叠加而成;观测平台受到瞬时扰动后,快衰减运动模态主要同转动运动有关,反映了受扰后力矩的平衡过程,而慢衰减运动模态主要同线速度运动有关,反映了受扰后力的平衡过程。

临近空间慢速平台SAR结合运动补偿的SCFT算法

针对临近空间慢速平台SAR轨迹运动偏差的空变性进行了分析。在二维频率域利用系统传输函数(STF)和变尺度傅里叶变换(SCFT)处理算法有效补偿了距离迁移和关于快时间波数的高阶相位,指出在运动补偿过程中,可将轨迹运动偏差分解成空不变项和空变项。在二维频率域,结合一阶、二阶运动误差补偿的方法,提出了临近空间慢速平台SAR结合运动补偿的SCFT处理算法。最后,通过计算机仿真,验证了本算法的正确性。

临近空间平台下地形四叉树优化分割算法

提出一种利用四叉树算法生成临近空间平台下动态地形的新方法,并提出了一种新的四叉树递归分割算法的实时优化算法,利用可见性剔除的简化策略和数据简化的存储方式,解决地形绘制的裂缝问题。通过对该算法的实现和优化,在保证一定地形环境的视觉真实程度前提下,达到提高实时渲染速度的目的。实验结果表明:采用本文提出的四叉树算法可以快速对地形数据进行网格剖分,且可得到较好的剖分效果。

临近空间慢速平台SAR基于RD算法的运动补偿

分析了临近空间慢速平台合成孔径雷达(SAR)平台运动误差对接收信号的影响,指出在成像的运动补偿处理中,可以将距离向误差分解成空不变项和空变项,并采用一阶和二阶运动补偿的方法对两种误差项进行校正补偿。为了将测量的运动误差数据应用到高分辨成像中,本文采用了一种与距离多普勒算法(RD)相结合的运动补偿方法。最后通过对仿真数据进行分析,验证了本方法的可行性。

运用AHP的光谱复原技术方案优选

针对当前临近空间平台干涉型成像仪实际探测数据匮乏、光谱复原方案难以确定的弊端,提出了一种基于层次分析法(AHP)的光谱复原技术方案优选方法.首先根据现有的光谱复原技术,确定了12种光谱复原方案;然后运用AHP对12种光谱复原方案进行了评估,选出了最佳方案.这为研究临近空间平台探测目标光谱复原技术评估体系提供了参考.

天地一体化信息网络资源动态管理技术研究

针对包含临近空间平台的天地一体化信息网络无线资源动态管理技术开展研究。首先对包含邻近空间平台的空间信息网络拓扑结构进行建模,分别给出了静态网络和动态网络的结构模型;其次分析了动态组网模型下的队列管理策略,以优先保证重要业务的可靠传输;最后分析了网络移动性管理策略,即从IP地址映射更新成本和位置更新成本两个方面分析移动性管理的成本,提出通过合理的划分IP区域、设计位置更新机制,使得移动性管理成本最小化。

临近空间光传输网络结构设计

利用高性能激光链路互联临近空间平台,组建临近空间平台光网络,向上可与卫星互联,向下可与地面站互联,能够实现高速、大容量及远程数据中继。从构建临近空间光传输网络结构出发,首先根据平台之间连接方式的不同,列举出四种可能存在的HAP网络拓扑结构;然后从云层高度、大气效应、微波接入需求和临近空间环境四个方面总结了影响HAP网络结构设计的因素;最后参考以上分析结果,对波长资源受限的多平台网络拓扑进行分析。

临近空间平台电子战载荷技术

临近空间平台是在信息化时代新军事变革远距离精确打击的现实条件下,出现的一种新型平台;它弥补了预警飞机探测距离不够和低轨卫星监视时间太短等缺点而必然产生的一种适合信息化作战的新型平台;它是一种地、海、空、天一体化的作战体系,一种侦察、警戒、干扰、指挥于一体的空间平台,其作战指挥功能和侦察干扰能力超过了预警飞机和干扰飞机。临近空间平台位置高、看得远,高度一般在20 km^100 km之间,适合于监视1 000 km远的精确打击目标,也适合于干扰和监视沿海在1 000 km内活动的航母战斗群,适合于对抗设在我国周围1 000 km左右距离的反导防御系统雷达前哨站。

临近空间定位浮空平台空间布局方案初探

"临近空间浮空平台"是指能够在"临近空间"区域长时间、准静止运行,并可承载一定规模有效载荷的可靠飞行器。临近空间平台的配置、稳定性、高度与拓扑结构关系到空间平台的覆盖能力和业务质量。面对"临近空间浮空平台"未来巨大的应用潜力,就"临近空间浮空平台"将来在导航方面应用中的空间布局进行了初步探讨,为构建一个"临近空间导航定位系统"打下一定技术基础。

基于OPTIMUS的临近空间飞行器再入轨迹优化设计

针对临近空间飞行器再入飞行受到热流率、动压和过载等多约束情况下的轨迹优化问题,提出了基于OPTIMUS优化软件平台搜索初值的编程求解方案。首先根据再入飞行动力学原理建立数学模型,并合理简化,应用最优控制理论设计滚转角控制律;然后利用OPTIMUS软件平台搭建系统工作流程,进行试验设计并建立响应面模型,通过平台集成的优化算法寻找初值;最后结合不同优化算法的优点,基于遗传算法加模式搜索法编写程序求解轨迹。结果表明,基于OPTIMUS分析所设计的轨迹优化方案,可以快速确定较为准确的初值,计算效率显著提高,且能够保证较高精度。

对隐身飞机目标的高精度定位方法研究

为了能对隐身飞机目标实现高精度定位,建立了基于临近空间平台的单发单收、单发双收以及单发多收定位模型,并对其定位性能进行了理论分析和仿真研究,指出对于单发双收和单发多收定位系统,若两侦察站垂直布置且距离差足够大,可获得更高的定位精度。

临近空间定位浮空平台覆盖范围分析

临近空间是当前科技界的一个热门话题。这块地球上空的处女地的开发利用将对未来的导航、定位、通信、对地观测等产生很大影响,对军事及和平利用都有很大的价值。就临近空间定位用浮空平台的覆盖范围进行了分析,给出了指导工程实施的临近空间导航定位系统的服务范围与浮空平台的布局、高度以及用户天线仰角之间的关系;同时通过具体案例分析,给出了提高临近空间导航定位系统性价比的途径。

改进灰色层次效能法在临近空间平台效能评估中的应用研究

针对临近空间平台系统的特点和应用前景,从环境适用性、飞行性能、平台性能、生存能力和可用性五个方面构建了完整的临近空间平台系统层次指标体系。结合灰色理论,在引入最优传递矩阵确定指标权重的基础上对灰色层次效能方法进行改进,实现了对临近空间平台系统效能的评估,为系统的发展提供决策参考。

高超声速临近空间作战智能体攻击模型与仿真

通过对高超声速临近空间智能体攻击模型的概念描述和逻辑描述,抽象出攻击模型的数学模型,提出了一种基于作战智能体的行为模型框架和高超声速临近空间智能体攻击模型。基于Sw arm复杂性仿真平台,仿真分析了高超声速临近空间智能体攻击的态势和效果,验证了建模方法的可行性,为研究高超声速临近空间飞行器提供了一种有效方法。

临近空间平台系统效能评估及稳定性分析

从6个方面建立临近空间平台系统效能评估指标体系,构建灰色层次评估模型。针对数据获取不准确导致的评估结果不确定性,采用蒙特卡罗方法对评估结果开展稳定性分析。仿真结果表明,基于蒙特卡罗的评估与灰色层次评估结果一致,即采用灰色层次模型对临近空间平台系统效能评估结果是可信的,为临近空间平台系统效能评估提供一种合理方法。