舰艇编队信息战火力分配微分对策模型及求解

火力分配问题一直是军事理论工作者和参战双方指挥员关心得最多的重要问题之一.针对舰艇编队信息战的特殊性,本文利用兰彻斯特战斗方程和微分对策理论建立了相应的火力分配优化模型,并进行了模型分析和求解.通过分析、求解一个实例的最优策略,从另一层面证明了"集中优势火力"这一战术思想的正确性.研究结果可为作战指挥决策提供理论参考.

海军舰炮制导弹药发展探讨

针对国外舰炮制导弹药的现状及特点,从维护国家海上战略利益、维护国家主权不受侵犯和战斗力建设转型发展等方面,论证发展舰炮制导弹药的必要性和紧迫性。瞄准未来信息化海战特点和海军作战需求,结合科技发展水平,探讨舰炮制导弹药的发展原则、发展规划、发展步骤、发展内容和发展方法,从舰炮口径、制导模式、重点项目上提出发展重点。预估结果表明,发展舰炮制导弹药具有极其显著的军事效益和经济效益。该研究成果可为舰炮制导弹药发展决策提供有益参考。

水面舰艇对抗雷达/红外成像复合制导仿真

针对采用"箔条质心+烟幕"复合干扰方式对抗雷达/红外成像复合制导反舰导弹时舰艇机动决策存在的矛盾,分析了基于复合干扰的仿真思想,对符合干扰效果进行了评估,对提高水面舰艇的反导能力具有重要意义。

基于电磁兼容管控的舰艇编队防空作战效能评估

研究了水面舰艇编队电磁兼容管理控制措施,并根据不同的管控措施提出相应的评估模型。依据编队防空作战的使命任务,考虑编队电磁兼容问题的特殊性和防空作战效能评估的普适性,初步提出了基于电磁兼容管理控制的编队防空作战效能评估指标体系。通过建立结合AHP的指数合成模型评估基于电磁兼容管控的编队防空作战效能,给出了仿真算例,并得出了结论。对电磁兼容管控对舰艇编队作战效能的影响评估具有一定的参考意义。

水面舰艇防空反导体系与空袭目标特性研究

现代海战空袭目标特性和态势对水面舰艇构成了严重威胁,为探索构建新一代水面舰艇防空体系的需求,本文立足于空袭作战武器装备的发展和空袭方式方法的变化给水面舰艇防空作战带来的影响,分析了现代空袭目标的特性,总结了空袭目标的种类,并对该环境下水面舰艇防空反导体系的需求进行了阐述,归纳提出了防空反导体系的构成部分及其功能要求,为水面舰艇的对空作战研究提供参考。

舰艇编队一体化指挥决策方案生成模式

作为舰艇编队作战指挥辅助决策领域研究的理论基础,指挥决策方案生成模式的研究具有极其重要的意义。以舰艇编队一体化作战需求为牵引,建立舰艇编队一体化指挥决策方案生成的相关概念体系;在分析传统指挥决策方案生成模式不足的基础上,基于复杂系统建模理论与智能辅助决策技术,构建了能满足舰艇编队一体化指挥决策方案生成特殊需求的GM_ICDS,并给出了GM_ICDS处理编队复杂战术指挥决策问题的实时优化调控原理与结构,为有效克服传统指挥决策方案生成难以适应战场态势变化的不足,构建舰艇编队一体化研讨模式综合集成作战系统提供了技术支撑。

基于战例的舰艇编队防潜作战辅助决策研究

舰艇编队防潜决策研究是目前海上编队作战研究中的重要方向;为了有效应对舰艇编队防潜作战辅助决策的复杂性,提高编队防潜作战效能,首先对其复杂性和表象进行了分析,提出采用定性定量相结合的决策方法解决防潜作战辅助决策的复杂性问题;其次,通过对已有辅助决策方法进行比较和筛选,将基于案例和识别优先决策方法相结合提出了基于战例的协作识别优先决策方法,该方法采用战例描述识别优先决策模型中经验知识,并根据辅助决策的协同性特点为模型增加了协作模块;根据该方法开发的仿真系统运行结果表明应用该方法构建的原型系统能够较好地支持具体想定背景下编队对潜防御中的指挥决策问题。

舰艇防空威胁评估广义混合算子变权模型

研究了水面舰艇防空作战威胁评估问题。介绍了广义混合算子变权函数的概念与性质;然后依据韦伯-费希纳感知定律建立了水面舰艇防空作战威胁评估模型属性权重产生函数,以此为基础建立了基于属性重要程度的水面舰艇防空作战威胁评估变权模型;通过一个实例对模型进行了检验。

波束形成与独立分量分析融合的宽带高分辨方位估计方法

针对波束域高分辨方位估计存在方位估计偏差大等缺点,提出了将波束形成与独立分量分析融合的宽带高分辨方位估计方法:(1)阵元域数据转换到波束域后,对多波束数据利用基于二阶统计量的独立分量分析算法处理,(2)将波束域独立分量分析融合方法输出结果重构回阵元域信号,(3)对重构后的阵元域数据,使用约束最优化方法改进的MUSIC算法做高分辨方位估计。最后利用ICS(Interactre Circuts & System)声呐模拟器数据和海试数据对算法进行了验证。结果表明:本文方法在弱目标检测、观测区域外强干扰抑制、方位分辨率方面都优先于波束域MUSIC和波束MVDR方法。

应用经验模态分解的拖船噪声信号重构及抵消方法

针对拖船干扰的时空特点,提出了将EMD(Empirical Mode Decomposition)应用于拖船噪声信号重构及抵消的方法。为了解决以往需要人工干预挑选EMD输出的多路IMF分量的缺点,提出了将多路IMF(Intrinsic Mode Function)分量与基元域信号按照线谱与连续谱分别做功率谱相关并以谱相关系数最大为准则的挑选算法。基于逆波束形成的理论,利用挑选后的IMF分量重构基元域信号,并与原始基元域信号谱减后再进行方位估计。拖曳声呐模拟器数据与实际海试数据验证结果表明,本文算法能够提高弱目标空间增益,尤其是对于靠近干扰盲区的弱目标空间增益提高明显,并且对拖船多途角扩展干扰也具有较好的抵消能力。

视景仿真环境下基于卡尔曼滤波的运动目标航迹预测方法

在视景仿真环境下,需要对运动目标的航迹进行预测。为满足运动目标状态的高更新频率的需求,采用卡尔曼滤波对目标航迹进行校正和预测。建立运动目标的线性状态方程和观测方程,给出最小均方误差意义下的最优预测结果,采用建立的卡尔曼滤波模型,对收到的原始目标运动数据进行航迹预测,预测拟合后的运动轨迹在东向、北向和高度3个方向上均实现了与原始数据的精准拟合。仿真结果表明:该方法能满足视景仿真环境下运动目标的航迹预测的精度需求,为水面舰艇作战指挥提供直观可靠的决策依据。

基于GOWA算子的直觉模糊多属性决策方法

针对直觉模糊环境下的多属性决策问题,提出了一种基于广义有序加权平均(GOWA)算子的决策方法。首先构造了直觉模糊集相对隶属度和相对非隶属度计算公式,使得决策方案的定性、定量指标的属性评价值和权重都可以用直觉模糊集进行统一描述,然后提出能集结直觉模糊集的GOWA算子,进而建立了直觉模糊多属性决策问题的GOWA决策方法。最后利用一个实例对文中模型与方法进行了验证、说明。

舰载反鱼雷鱼雷作战效率仿真研究

研究舰艇对抗性,有效拦截来袭鱼雷的问题,为提高舰载反鱼雷鱼雷拦截来袭鱼雷的作战效率,根据反鱼雷鱼雷典型作战态势建立了鱼雷弹道模型、自导检测模型以及舰艇规避模型,定量分析了影响反鱼雷鱼雷拦截概率的主要因素,运用Matlab工具,模拟了反鱼雷鱼雷作战过程。仿真结果表明,射击距离和报警舷角对反鱼雷鱼雷拦截概率有较大影响,提高对来袭鱼雷的定位精度,增加反鱼雷鱼雷自导作用距离、自导扇面角可以有效提高反鱼雷鱼雷拦截概率,可为反鱼雷鱼雷的设计与研制等方面提供参考。

基于推理和多属性决策的空中目标攻击意图判断模型

研究了空中目标攻击意图判断问题。基于知识推理方法可以利用专家知识,但高精度下计算速度慢,难以满足实时性要求;多属性决策方法计算速度快,但无法利用专家知识。结合两者优点提出了基于直觉模糊产生式规则推理(IPR)和多属性决策的空中目标攻击意图判断模型,直觉模糊产生式规则推理利用专家知识对目标相对独立特征进行高精度推理,获得相对独立特征的攻击意图可能性;多属性决策综合各相对独立特征攻击意图可能性获得目标攻击意图。最后应用一个实例对该模型进行了验证,结果合理且计算速度快,满足实时性要求。

基于GAMBIT的舰船全附体几何建模

几何体建模是进行CFD计算一项重要的基础工作.对于具有复杂附体结构的舰船,如何精确快速进行建模将决定其水动力CFD计算的精度和效率.基于优秀的CFD前处理软件GAMBIT强大的几何建模功能,实现对水面舰船包括螺旋桨、舵、减摇鳍、舭龙骨以及桨轴支架的全附体建模,为考察其在全附体情况下的水动力打下了良好基础,以期提高舰船CFD计算的仿真度和精度.

舰载直升机对潜防御性应召搜索仿真分析

研究潜防搜索优化问题,吊放声纳和声纳浮标是舰载直升机对潜搜索的主要手段,但在搜索的过程中存在着因搜索面积大导致兵力需求多和如何协同使用才能达到最优搜索效果等问题。针对舰载直升机吊放声纳和声纳浮标在搜潜中的协同,由于水面舰艇在航渡中受到潜艇威胁,提出了一种舰载直升机对潜防御性应召搜索的方法,通过建立潜艇对水面舰艇威胁航向的模型和仿真分析,能够有效缩小舰载直升机应召搜索的范围;同时,建立了舰载直升机吊放声纳搜索及声纳浮标阵列模型,并对舰载直升机使用吊放声纳和声纳浮标协同搜索进行仿真。仿真结果表明,提高了搜索效率,可为吊放声纳和声纳浮标的作战应用提供重要参考。

被动声纳方位估计的宽带盲源分离算法

针对实际被动声纳信号宽带非平稳且统计特性无法预知的特点,由宽带卷积混合模型,建立了融合时间延迟结构与非参数化特性的代价函数,通过核密度技术同时估计目标源的概率密度函数和解混矩阵,并对估计的最优解混矩阵与目标源信号求取每个频点内方位能量谱,最后累加所有子带构成宽带方位能量谱。宽带仿真结果与实际海试表明该方法在方位分辨率和估计精度方面接近最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)和多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法,在弱目标检测方面具有一定优势。

基于动态直觉模糊淘汰选择法的目标类型识别

将不确定条件下的目标类型动态识别问题归结为一类特殊的多属性决策问题;结合淘汰选择法（ELECTRE）的思想和直觉模糊集的信息表达优势以及属性信息的动态积累过程,提出了动态直觉模糊淘汰选择法及相应的多属性决策方法。所建方法考虑了属性的动态变化情况、优势关系矩阵信息的直觉模糊集表示以及直觉模糊集的构建等。利用舰艇编队空中目标类型识别实例对方法的有效性进行了说明。

基于Rao-Blackwellized粒子滤波的多特征融合多光谱目标自适应跟踪

针对复杂背景下视频目标跟踪的实时性和可靠性问题,提出了基于Rao-Blackwellized粒子滤波(RBPF)的颜色矩形特征和方向边缘信息融合的自适应跟踪算法。该算法采用Rao-Blackwellized粒子滤波提高滤波算法性能,采用积分图像快速计算颜色特征和方向边缘信息。根据跟踪实际情形,利用模糊逻辑自适应调节各特征权值,提高算法的跟踪速度和精度。视频跟踪仿真试验表明,该算法稳健、跟踪精度高,实时性好,能够在复杂背景下对可见光及红外等运动目标进行有效、可靠的跟踪。

基于大圆航行的极区格网导航误差分析

为了克服因极区地理经线快速收敛而产生的惯导系统无法准确定位的难题,提出基于大圆航行的极区格网导航方法。分析几种投影方式在标绘极区海图中的表现,选择极球面投影作为极区海图投影方式,将本初子午线作为格网北的极区格网导航方法,并详细分析当海图上的大圆被表示为直线时所产生的航向误差。理论分析证明:将大圆近似表示为直线对于航向误差不会产生任何影响,在大圆航行中采用格网导航方法是可行有效的,能够为船舶航行提供精确的位置信息。