机载激光通信系统关键技术分析与试验验证

介绍了机载激光通信系统的组成与工作原理,分析了机载激光通信系统涉及的关键技术。结合机载平台特点,完成了机载激光通信系统设计与样机研制,系统经地面测试和拉距试验。结果表明,该系统样机能够实现20~100 km的远距离通信,且误码率低于10^(-6)、通信带宽优于1.25 Gb·s^(-1)/155 Mb·s^(-1),性能指标完全满足机载激光通信系统的设计要求。

基于自适应滤波的头部姿态跟踪方法研究

针对视觉式头部定位系统存在着噪声统计特性掌握不充分的问题,设计了一种新的基于自适应滤波的头部姿态跟踪方法,其综合了视觉测量算法和自适应滤波算法。在获取n对2D/3D(图像点/空间点)匹配对的基础上,先利用正交迭代算法(OI)解算头部姿态,然后应用自适应滤波器估计精度更高的头部姿态,最后针对带有时变噪声且噪声统计特性掌握不充分的测量值,应用头部姿态跟踪方法进行了仿真测试,结果显示该方法的测量精度有很大提高,并且验证了所设计的头部姿态跟踪方法是合理且有效的。

基于模糊Petri网的战术决策与规则精炼方法

针对空战环境的复杂多变和不确定性,首先研究了基于模糊Petri网的推理算法,建立了基于模糊推理Petri网的智能战术决策方法,将定性的决策推理过程变成了定量的矩阵运算;然后针对规则的冗余性和可能的冲突性,利用粗糙集理论对战术决策规则库进行了精炼,简化了模糊推理Petri网结构,提高了战术决策推理的效率,实现了无人机攻击和防御的智能决策。仿真结果表明该方法具有可行性和有效性。

一种kHz、窄脉宽、高能量激光器的研究

kHz、窄脉宽、高能量的脉冲激光光源在激光测距领域具有广阔的应用前景。依据晶体电光调Q与窄脉宽理论,研究并设计了一种kHz、窄脉宽、高能量调Q的固体激光器。实验采用了一种适用于高占空比、高功率的LD端面泵浦构型,利用三柱透镜耦合系统将泵浦光聚焦至工作物质内,其最大光转化效率能达到27%;分别利用RTP晶体与KD~*P晶体进行高重频电光调Q对比,在近乎相同的静态输入下,KD~*P晶体调Q获得了11 m J的动态能量输出,RTP晶体的动态能量只有5.64 m J。最佳泵浦功率下,KD~*P晶体的动静比接近80%,RTP晶体动静比接近40%。最后,通过改变谐振腔的腔长,验证了短腔法实现窄脉宽激光的可行性,并在物理腔长为60 mm的情况下,获得了5.76 ns的窄脉宽激光。

小直径炸弹对地多目标攻击决策

多目标攻击决策包括多目标分组确定和攻击方向寻优。分析了小直径炸弹多目标攻击的武器投放域。建立小直径炸弹对地多目标攻击分组及攻击方向寻优的数学模型。决策过程分为多目标分组、攻击方向寻优、多目标投放域解算3个步骤。通过场景仿真验证了模型的可行性。

航空微型弹药接口技术研究

针对微小型无人机及微型弹药的电气互联接口日趋小型化问题,首先研究了国外飞机/悬挂物电气连接系统(AEIS)接口标准簇发展及演变过程。然后对AS5726A定义的微型弹药接口信号组中的数字数据总线、离散量和电源等3种信号的功能及要求进行了阐述和分析,还研究了微型弹药接口相比于MIL-STD-1760接口和小型任务悬挂物接口呈现出的新特性。最后提出了适用于微型弹药接口的隔离网络、匹配状态接口电路和控制使用流程等工程应用问题的初步解决方案。

载体运动情况下星敏感器测量误差建模与分析

针对星敏感器高精度测量需求,提出了一种载体运动情况下的非线性误差解算方法。分析了星敏感器的误差来源,建立了其测量矢量的线性误差模型;然后根据星敏感器工作特点及非线性误差来源,提出了具有明确物理意义的非线性误差模型改进算法。以某弹载星敏感器为例进行了实验,结果表明,该方法可更好地辨识各项误差大小,对提高星敏感器的标校精度和工作性能具有一定的指导意义。

共孔径红外/激光复合导引头系统仿真研究

针对空空导弹的末端制导,提出了一种红外成像与激光测距共孔径的复合导引头光学系统设计方案,可对空中典型目标进行精确探测和跟踪。该系统采用被动红外成像和主动激光测距两种模式进行复合制导,被动红外成像可对目标进行搜索和捕获,主动激光测距可获得精确的弹目距离信息。该复合导引头中被动红外成像与主动激光测距共用一套光学系统,既满足目标搜索和捕获阶段的大探测视场需求,又可以利用精确的弹目距离信息提高导弹比例导引的制导精度。

基于增量学习的合成孔径雷达目标识别算法

传统的合成孔径雷达(SAR)目标识别往往采用批量学习的方法,但是在现实应用中,系统的训练数据并不能一次性全部获得,当有新的训练样本到来时,采用批量学习方法需要重新训练整个系统。为解决这个问题,将增量学习算法——正则在线序贯式极限学习机(ROSELM)应用到SAR目标识别中,并且采用粒子群算法优化ROSELM的初始权值以提高其稳定性和识别率。实验结果表明,该算法在新的SAR目标样本获得时只需要通过更新输出权值即可完成系统的更新,无需重新训练,且速度极快、识别率高,可以作为SAR目标识别系统在线更新的良好选择。

机载悬挂物EBR1553总线网络技术研究

针对小型化、低成本和批量挂载的航空机载悬挂物的网络化管理问题,首先,研究了机载悬挂物总线网络的使用特点及3种典型悬挂物总线网络;然后,对EBR1553总线网络的特点、拓扑结构、基本协议、扩展协议及其在机载悬挂物网络化中的应用等方面进行了分析与设计;最后,通过研发的仿真验证环境,验证了悬挂物EBR1553总线网络技术及应用的可行性。

战斗机及其火控系统代际关系研究

战斗机划代方法目前常见的主要有四代法和新五代法两种。本文提出以实证的方式从战斗机的代和战斗机火控系统的代之间关系的角度来研究战斗机及其火控系统的关系。研究认为:并非每种战斗机划代方法都能全面地反映航空火控系统的发展历程;从历史上看,一代战斗机基本都装备着同一代火控,同时也存在一代战斗机的不同改型装备过两代火控,以及一代火控可能装备在两代战斗机的现象;从总体上看,火控系统的代际更新速度已逐步赶上并与战斗机发展同步。