北斗卫星导航系统在舰艇上的扩展应用

北斗卫星导航系统能够为舰艇用户提供定位、导航、授时和短报文通信服务。通过对北斗系统的进一步开发和利用,能够更好地发挥其军事效能,提高舰艇的信息化水平。本文在分析北斗系统性能特点的基础上,提出将其应用于舰艇装备维修远程支援、舰载雷达标定和舰艇态势实时监控的具体方案,为北斗系统在舰艇上的扩展应用提供借鉴和参考。

作战任务中舰艇编队通信作战效能评估方法

通信作为舰艇编队体系作战的关键环节,其作战效能发挥程度直接影响作战任务完成度。针对舰艇编队通信作战效能评估缺乏可靠理论支撑问题,创新地以作战任务为出发点,以信息传输时效性和准确性为评价核心,构建基于作战任务阶段分类的评估指标体系,并充分运用一致性排序、加权和、突变级数等技术,提出了基于作战任务的舰艇编队通信作战效能评估方法体系。

海上大型编队作战方案要素体系构建研究

海上大型编队作战方案是由若干基本要素组成的,科学合理地构建要素体系是生成作战方案的前提和基础,以相关规定为基本依据,借鉴美军作战方案体系构建经验,使用本体建模的方法,构建海上大型编队作战方案要素体系,并开发了面向对象的作战方案要素知识表示工具OKPS,为研究未来海上大型编队作战方案生成方法打下基础。

水下特种防御作战中港口防御探测系统的应用与设计

对水下特种防御作战的概念进行描述。重点分析港口水下防御的特点及难点,并对港口水下防御系统的战术应用进行研究,最后设计利用无人潜航器装备旁视声呐实现对港口水下防御探测。为发展符合水下特种防御作战要求的警戒装备,构建水下探测系统全面实现水下特种作战防御体系提供依据。

基于HPOWA算子的舰艇编队协同防空作战效能评估方法

为减少主观因素对舰艇编队协同防空作战效能评估的影响,适应评估属性往往具有优先关系及属性信息变化迅速造成属性权重不符的实际情况,基于有序加权平均(ordered weighted averaging,OWA)算子和具有优先级的有序加权平均(prioritized OWA,POWA)算子建立混合优先有序加权平均(hybrid prioritized OWA,HPOWA)算子,解决了属性客观性和属性优先关系问题;基于广义混合算子及HPOWA算子建立编队协同防空作战效能评估变权模型,解决了属性信息变化迅速带来的权重变化问题;通过对不同算例的比较分析验证了模型的有效性、合理性和先进性。

双平台测向交叉定位系统布局优化研究

首先,根据航海舰位误差理论,给出了双平台测向交叉定位系统定位精度的数学模型;然后,利用求条件极值的方法,得到了定位误差最小时的无源探测平台与目标的几何位置关系,即当两个无源探测平台与目标构成底角为35.26°的等腰三角形时,定位精度最高;最后,对一定探测区域内的定位误差分布进行了仿真研究。结果表明,海上多平台进行无源协同定位时,通过优化布局能够显著提高探测区域内的定位精度。

多舰测向交叉定位系统布局优化方法研究

在航海舰船准确定位的研究中,多舰测向交叉定位是在复杂海战场环境下较为常用的一种被动协同探测方式。参与定位的舰艇布局对测向交叉定位的探测范围和定位精度具有重要影响,应根据作战任务和作战海区地理特点对舰艇布局进行优化。舰艇布局涉及了舰艇数量、舰艇间距和编队队形三个方面因素,如何进行合理配置是舰艇布局优化的难点问题。建立了多舰测向交叉定位误差的数学模型,对不同布局条件下的测向交叉定位误差分布进行了仿真。通过仿真结果的对比分析,得出不同定位需求和海区条件下舰艇数量、舰艇间距和编队队形的配置方法,从而实现舰艇定位布局的优化。

一种雷达对抗有源干扰装备作战效能评估方法

电子对抗装备在现代战争中发挥着重要作用,其作战效能是指挥员进行作战决策的基础,电子对抗有源干扰效能是电子对抗装备效能的一部分,对其作战效能进行评估关系到对有源装备的正确使用,以最大限度地发挥电子对抗系统的作战效能.论文给出了构建有源干扰评估指标体系原则,建立了雷达对抗系统有源干扰装备作战效能分析模型,并给出了模型合理性分析流程。

基于超混沌系统的视频压缩与加密新算法

提出一种利用超混沌系统将视频流压缩与加密过程相结合的加密新算法。利用超混沌系统迭代后产生的混沌伪随机序列,分别对各个帧中的DC系数、AC系数及运动矢量加密。仿真所得密文帧杂乱无序,与原始帧完全不同。算法分析表明,该算法不影响视频压缩效率,且能满足实时性和安全性,适合于通讯传输。

水面舰艇编队频谱使用冲突预测研究

对存在的电磁干扰问题进行准确预测是解决水面舰艇编队电磁频谱管理问题的重要一环。本文提出了一种水面舰艇编队频谱使用冲突预测方法,并运用该方法对编队内某两部雷达进行了频谱冲突预测,预测的结果与海上实船测试相符,证明该方法可以给出较为可靠的结果。为摸清我水面舰艇编队内电磁干扰特性提供了一种准确的预测方法。

频域盲源分离与波束形成结合抑制方向性强干扰方法

针对方向性强干扰严重影响无源声呐弱目标检测的问题,提出了频域盲源分离与波束形成结合的干扰抑制方法:以子带分解的方法实现宽带干扰抑制。对每个子带进行频域盲源分离,并估计出各分离信号的方位,将与给定强干扰方位匹配的分离信号置零,利用估计的解混矩阵和处理后的分离信号重构回阵元域信号并进行波束形成实现目标方位估计。声呐模拟器数据与海试数据验证结果表明,相对于传统零陷常规波束形成与零陷最小方差无失真响应波束形成方法有2 dB以上的增益,约6 dB的背景级降低,证明该方法在抑制方向性强干扰方面是有效的。

频域单快拍压缩感知目标方位估计和信号恢复方法

方位估计和信号恢复分别是水下目标定位、跟踪和目标识别的前提。提出了一种阵列频域单快拍压缩感知的水下目标方位估计和信号恢复方法。首先将阵列接收数据变换到频域,取频域单快拍数据作为压缩感知的测量值,然后根据频域快拍对应的频率、搜索方位和阵列流形构造过完备的阵列流形矩阵作为压缩感知的感知矩阵,最后通过基追踪算法估计搜索方位上目标信号和功率,实现DOA估计与信号恢复。宽带仿真实验数据验证结果表明,同等条件下完成同样的目标方位分辨,提出的方法比最小方差无失真响应方法要求的阵元数和快拍数较少,要求的信噪比更低,恢复的目标信号更加准确,波形相关系数达到89%以上。海上实验数据处理结果表明,目标检测能力优于最小方差无失真响应方法,证明该方法可以适用于实际声呐系统。

利用无人机标定雷达精度的新方法

针对现有雷达标定系统存在的使用成本高、组织实施不方便、真值获取手段不可靠等一系列问题,提出了利用搭载"北斗"卫星定位系统的旋翼无人机作为探测目标的三坐标雷达精度标定新方法。设计了基于该方法的三坐标雷达标定系统方案,研究了系统实现所需的关键技术,最后给出了系统样机的试验结果。结果表明,该方法能够真实反映三坐标雷达的系统误差,与传统雷达标定方法相比,更加经济、简便、灵活。

近场宽带LFM信号被动测向和测距方法

提出了一种采用分数阶傅里叶变换的聚焦波束形成被动定位方法,实现了水声近场宽带线性调频(linear frequency modulated,LFM)信号的被动测向和测距。建立了基于球面波模型的近场宽带LFM信号接收数据模型,应用分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform,FRFT)将LFM信号的时变阵列流形矩阵变换为固定阵列流形矩阵,结合近场声源的聚集波束形成技术,利用多重信号分类算法实现了对多个宽带LFM信号的方位与距离联合估计。数值仿真验证了该方法对水声目标方位和距离估计的有效性,并仿真分析信噪比、声源距离、声源个数等对该算法性能的影响。

舰载烟幕遮蔽干扰效果在线评估方法研究

针对作战应用时电子对抗干扰效果的在线评估问题,以舰载烟幕遮蔽干扰为例,提出基于我方干扰装备和被保护目标的实际状态和预期状态的差别进行评估。具体思路是综合考虑干扰弹发射延误、是否执行舰艇机动等作战使用因素对干扰成功概率的影响,结合舰载烟幕遮蔽干扰的干扰成功概率理论模型,实现干扰效果的在线评估。仿真结果表明,新方法对干扰效果的评估更具有实际应用价值。

面源红外干扰弹防御反舰导弹的干扰效果评估

针对面源红外干扰弹的干扰效果评估问题,建立了面源红外干扰弹防御红外成像制导反舰导弹的干扰效果评估准则与模型,并以遮蔽干扰为例,基于Matlab仿真评估了给定威胁态势、干扰发射决策方案、舰艇机动决策方案时的干扰成功概率,得到了提高干扰成功概率的主要战术途径,形成了面源红外干扰弹防御反舰导弹的战术运用原则与方法。

基于显著图生成和显著密度最大化的高效子窗口搜索目标检测方法

为了实现航空侦察图像的快速目标检测,提出了基于显著图生成和显著密度最大化的高效子窗口搜索目标检测方法。显著图生成采用Itti模型,设计了基于显著密度最大化的高效子窗口搜索方法,主要思想是将显著目标检测变为显著密度最大化问题,并利用分支定界搜索算法以全局最优的方式搜索密度最大的位置。实验表明,新方法可以实现快速目标检测,目标检测平均耗时为36.6 ms,目标检测概率为83.2%。

面源红外干扰弹质心干扰反舰导弹的决策方法

面源红外诱饵已经发展成为对抗红外成像制导导弹的一种有效手段。以面源红外干扰弹质心干扰反舰导弹为例,设计了相关的仿真模型,包括导弹模型、舰艇模型、面源干扰弹模型、干扰弹发射决策模型和发射机动决策对干扰效果影响的评估模型等,并依据质心干扰仿真计算流程,对干扰弹发射和舰艇机动决策方案进行了寻优仿真,提出了实施面源红外干扰时优选的干扰弹发射和舰艇规避机动决策原则与方法。

基于区域协方差的图像特征融合方法

考虑到不同特征代表图像的不同信息,融合后的特征更能体现图像的本质,概括总结了国内外各类图像特征融合方法,重点阐述分析了基于区域协方差的特征融合方法,该方法可以自然地融合多个相关特征,协方差计算本身具有滤波能力且效率高,最后通过设计合适的目标特征,基于区域协方差融合特征实现舰船目标识别。实验表明,协方差描述子可以较好地融合舰船可见光图像或红外图像的目标特征,提高目标识别能力。

基于设备结构分解的可视化故障推理与诊断技术研究

针对复杂设备故障诊断与装备本身结构无法直观对应进行故障原因的自动推理和快速定位问题,研究了基于设备结构分解的可视化故障推理与诊断技术;通过定义热区和热区索引,将故障推理与诊断同设备结构分解相对应,在诊断的过程中构建了故障自动推理编码规则,可将故障树转换成一系列可操作的且具有一定逻辑关系的编码,并通过软件编程将编码以故障现象的表现形式呈现给排故人员,实现故障的自动推理与实际装备部件图相互结合;该方法能够按照推理步骤逐层对装备进行LRU级分解展开,真正实现可视化故障自动推理和诊断;通过某型电子装备进行故障推理实例验证,表明该方法层次结构清晰,推理简单有效,能够实现装备可视化的LRU级分层故障诊断和故障的快速定位。