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当期目录

    2022年 第50卷 第4期    刊出日期:2022-08-28
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    栏目名称:专栏
    乘波体飞行器非脆弱预设性能控制
    卜祥伟, 姜宝续
    2022, 50(4):  1-9.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.001
    摘要 ( 4104 )   HTML ( 5804 )   PDF (1323KB) ( 316 )  
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    针对现有预设性能控制(prescribed performance control, PPC)方法在线学习量大、脆弱性缺陷突出的问题,为乘波体飞行器(waverider vehicle, WV)提出了一种无需在线学习参数的非脆弱PPC新方法。通过设计一种具备自调整功能的新型性能函数,为WV的速度子系统与高度子系统分别设计了无需在线学习参数的低复杂度控制律,并避免了反演控制的“微分项膨胀”问题。基于Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性以及预设性能的可达性。相对于现有PPC,所提方法的约束包络能够根据由外部扰动引起的误差波动情况,自主调整其形状,从而避免传统PPC可能存在的控制奇异问题,并弥补了现有PPC方法的脆弱性缺陷。最后,通过数值对比仿真验证了所提方法的效果与优势。

    空天防御体系与武器
    高超声速飞行器防御体系建设顶层构想
    刘思彤, 张占月, 刘达, 许益乔
    2022, 50(4):  10-16.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.002
    摘要 ( 4194 )   HTML ( 298 )   PDF (2356KB) ( 312 )  
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    当前,在高超防御体系建设方面,美国强势领先,俄罗斯稳步推进。面向高超声速威胁、着眼未来高超防御作战需要,提出应从设计顶层合理架构、发展一体协同装备、探索联合对抗策略和开展体系评估研究等4个方面加速高超声速飞行器防御体系顶层建设步伐,探索提升高超防御作战能力、维护国家战略安全的发展道路。

    方舱电磁屏蔽技术研究进展
    郭海伟, 李源, 毛胜辉
    2022, 50(4):  17-27.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.003
    摘要 ( 3856 )   HTML ( 230 )   PDF (830KB) ( 178 )  
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    简述了电磁屏蔽原理,分析了当前主要的方舱电磁屏蔽技术,对屏蔽方舱结构设计和材料研究的进展情况进行了介绍,重点阐述了方舱用电磁屏蔽材料的研究现状及相关电磁屏蔽性能,并对电磁屏蔽方舱技术的未来发展趋势和应用进行了展望。

    军事智能
    美军无人空战装备智能化发展动态及启示
    董康生, 胡伟波, 沈雁鸣, 唐上钦
    2022, 50(4):  28-37.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.004
    摘要 ( 3641 )   HTML ( 244 )   PDF (2237KB) ( 208 )  
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    美军无人机在军事行动中发挥了巨大作用,且数量规模和智能化水平在不断攀升。为抢占无人智能化作战新的制高点,美军开展了一系列新的研究试验。从美军现役无人机装备出发,分析了其主要作战运用特点以及优缺点。针对美军装备无人智能化发展新动态,重点分析了自主空中加油、“忠诚僚机”、弹群协同、算法战、先进作战管理等软硬件方面取得的重大进展,并总结了其无人智能化发展呈现出的新规律、新特点。从空战理论、能力技术和装备体系3个方面,提出了应对无人智能化装备发展的思考建议。

    基于GQFD的智能化装备保障能力需求分析
    姜相争, 刘铁林, 崔帅博, 李凯
    2022, 50(4):  38-44.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.005
    摘要 ( 3445 )   HTML ( 213 )   PDF (893KB) ( 142 )  
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    针对当前装备保障能力需求分析方法无法满足智能化发展需要,存在主观性强、可靠性不高等问题,采用基于灰关联分析的质量功能展开方法(grey quality function deployment,GQFD),在对智能化装备保障“任务-能力”分析的基础上,建立了基于灰关联分析的需求质量屋模型,得到了智能化装备保障能力需求指标重要度排序,为智能化装备保障力量建设与运用提供了理论依据。

    飞行器技术
    末端防空导弹发展现状及弹族架构方案分析
    刘朝琪, 文立华
    2022, 50(4):  45-51.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.006
    摘要 ( 3519 )   HTML ( 188 )   PDF (569KB) ( 149 )  
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    针对体系化防空作战对末端防御领域防空导弹弹族化发展需求,对国外末端防御领域防空导弹的发展现状及特点进行了总结分析,并对末端防御领域防空导弹需求进行了研究。根据末端防御领域防空导弹发展特点和需求,对新型末端防御领域防空导弹弹族主要总体技术特征进行了分析,提出了弹族架构可行方案及设计方法,对末端防空导弹基本型、整体式近程防空导弹、助推式近程防空导弹等方案总体参数进行了设计分析,结果表明,助推式弹族架构总体参数较优。

    防空导弹反舰自适应起爆控制策略研究
    张嘉伟, 王闯, 刘少波
    2022, 50(4):  52-61.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.007
    摘要 ( 3318 )   HTML ( 154 )   PDF (2715KB) ( 146 )  
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    反舰作战时,为实现舰载防空导弹对舰面上舰桥、垂直发射装置等关键部位的有效毁伤,提出防空导弹反舰自适应起爆控制策略。以“阿利·伯克”级驱逐舰作为典型舰船目标,基于防空导弹反舰模式的工作特点,充分利用弹上信息,建立由触发起爆、距离起爆和延时后限起爆组成的自适应起爆控制模型。划分防空导弹对舰船目标的毁伤等级,通过仿真计算,研究了不同交会状态下的起爆条件和毁伤效果,验证了自适应起爆策略的有效性。为拓展防空导弹的反舰作战能力,提高武器使用效率提供了技术支持。

    导航、制导与控制
    基于轨迹跟踪预测的反HTV2中制导研究
    孙雪琪, 张锐
    2022, 50(4):  62-72.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.008
    摘要 ( 3310 )   HTML ( 118 )   PDF (2085KB) ( 151 )  
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    针对具有高速、高机动性能的HTV2(hypersonic technology vehicle 2)目标,对采用直接碰撞拦截策略拦截弹的中制导进行了研究,给出了一种基于轨迹跟踪预测的中制导算法。该中制导算法首先使用自适应网格交互式多模型(adaptive grid interactive multi-model,AGIMM)滤波器对目标轨迹进行稳定跟踪,获取目标运动信息。之后使用基于遗忘因子的最小二乘法对目标进行轨迹预测,获取目标预测交班点处的运动状态。最后,将预测交班点处的目标状态量作为中制导约束,并使用高斯伪谱法计算最优中制导指令。使用该中制导算法对HTV2目标进行了拦截仿真,仿真结果证明了该算法的有效性。

    测试、发射技术
    高海情舰载导弹发射安全区域仿真
    迟鑫鹏, 郑旺辉
    2022, 50(4):  73-83.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.009
    摘要 ( 2966 )   HTML ( 102 )   PDF (1185KB) ( 85 )  
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    舰载导弹在发射时会受到舰船姿态与速度的影响,使自身的姿态、位置速度发生改变。在高海情背景下,为了避免间隔发射的2枚导弹相互干扰,对发射后初始弹道的安全区域展开了研究。依据垂直发射导弹飞行初始段的运动特性,建立了弹道发射安全区域模型;对不同发射时刻下2枚导弹的弹道进行了安全区域界定。模型解决了高海情导弹发射安全区域界定的问题,具有实际工程应用价值。

    指挥控制与通信
    美一体化防空反导作战指控系统(IBCS)研究
    李森, 田海林, 王刚, 李大喜, 吴静
    2022, 50(4):  84-100.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.010
    摘要 ( 2729 )   HTML ( 99 )   PDF (6583KB) ( 127 )  
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    一体化防空反导作战指控系统(integrated air and missile defense battle command system,IBCS),既是支撑美防空炮兵力量转型建设与作战概念创新发展的核心系统,更是深度集成与一体运用多域多型防空反导作战要素的重要平台,其基线型于2022年开始列装部队。在前期总体研究的基础上,对IBCS的系统组成、设备功能、关联关系、部队配置等进行了拓展分析。指出其作战中心“一型装备、多层指挥递阶适配,一套软件、多种角色功能配置”的新质部署能力,并基于作战中心类型配置分析,讨论了IBCS的作战运用模式与特点。结合IBCS系统组成研究,提出了相应启示与建议。

    多天线自适应选频分集技术研究
    沈斌松
    2022, 50(4):  101-106.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.011
    摘要 ( 2925 )   HTML ( 101 )   PDF (1309KB) ( 128 )  
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    针对多天线散射通信系统性能提升,提出一种多天线自适应选频分集方法,并对多天线体制下不同自适应选频分集方法的接收信噪比分布特性进行对比分析。对比分析结果表明,所提出的分集方法的分集性能最优,可应用于多天线散射通信系统。系统误码性能仿真结果也表明,所提出的分集方法的误码性能优于现有的分集方法,可有效提升散射通信系统性能。

    目标特性与探测跟踪技术
    防空反导雷达高作战效能人机系统设计方法
    孙涛, 龙庆华, 巢育龙, 董博, 罗军
    2022, 50(4):  107-115.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.012
    摘要 ( 2879 )   HTML ( 99 )   PDF (1742KB) ( 99 )  
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    针对复杂信息系统与互联网产品在人机系统设计侧重点的区别,如何将功能需求转化为设计需求,突破传统粗放式设计,提高防空反导雷达人机协同和人机交互能力进行了探讨。提出了一种基于任务特征和时序、以效能为中心的设计思想和理论,给出了人机功能分配、智能辅助决策、台位分工、交互界面信息架构等影响人机系统作战效能关键环节的科学化设计新方法。实践表明,基于任务特征和时序、以效能为中心的设计理论和方法有效提升了武器装备人机系统的作战效能。该方法能够有效指导以防空反导雷达为代表的复杂信息系统的人机系统设计,并可为各类强时效性作战人机系统所广泛借鉴和采用。

    高超声速/常规巡航导弹预警探测特征比较
    郑建成, 谭贤四, 曲智国, 何文琳, 李志淮
    2022, 50(4):  116-123.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.013
    摘要 ( 3008 )   HTML ( 105 )   PDF (793KB) ( 117 )  
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    为厘清防御方对来袭临近空间高超声速巡航导弹性能的认识进而改进现有导弹防御策略,从体系预警探测的角度对其与巡航导弹之间的特征进行了比较分析。通过建立颗粒度适中的目标运动模型、红外探测模型和雷达探测模型,详细、定量对比分析了2类目标巡航高度和飞行速度对地基预警体系的影响及其红外辐射可探测性。分析结果表明,高超声速巡航导弹红外辐射强度更大,使得红外探测器对其探测距离更远;尽管高超声速巡航导弹速度更快,但纵向射程相同时,其相对更高的飞行高度使得地基雷达对其提供的预警时间更长。

    基于随机森林的微动特征重要性评估研究
    赵庆媛, 叶春茂, 鲁耀兵
    2022, 50(4):  124-131.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.014
    摘要 ( 2715 )   HTML ( 94 )   PDF (1261KB) ( 100 )  
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    为了减少气动目标识别微动特征集的冗余,进一步降低特征维度,引入随机森林对多维微动特征进行重要性评估。描述了随机森林算法及其工程实施流程,给出时域、频域及时频域等18维微动特征提取方法,用VHF波段实测数据对基于随机森林的特征重要性评估算法进行验证,并分析了特征选择对Fisher、支持向量机和决策树3种分类器的性能影响,以及雷达相参积累脉冲个数对于特征重要性评估的影响。对于Fisher和支持向量机来说,随着特征维数的增加,能够一定程度地提高分类准确率;而对于决策树来说,只有重要性评分较高的特征对分类准确率有贡献。

    子阵域盲源分离应用于主瓣抗干扰算法研究
    贾振宇, 匡华星
    2022, 50(4):  132-139.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.015
    摘要 ( 2827 )   HTML ( 92 )   PDF (1357KB) ( 103 )  
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    阵列雷达的主瓣干扰抑制是雷达抗干扰领域的一个难题。提出了一种基于子阵域的盲源分离主瓣抗干扰算法。该算法以特征矩阵近似联合对角化(joint approximate diagonalization of eigen-matrices,JADE)盲源分离算法为基础,与传统的全向阵列算法相比,该算法提供了较低的复杂度,尤其是针对大型阵列时,算法的优势更加显著。其设计思路是先将全向阵列划分到子阵域;然后在子阵域的基础上利用多重信号分类和恒虚警检测,设计了一种新的盲源分离信道数预估计方法,为JADE提供先验信息;最后设定盲源分离通道数,使接收信号分离,并将分离信号分别进行脉冲压缩、信号检测等步骤,从而达到雷达主瓣抗干扰的目的。通过仿真分析可知,该方法可以实现目标信号和干扰信号的有效分离,且计算量对比全向阵列有显著降低,具有一定的工程应用前景。

    综合保障性技术
    导弹装备健康管理系统的设计与应用
    刘丹丹, 唐毓燕, 原艳斌, 倪晓峰, 荆云建
    2022, 50(4):  140-147.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.016
    摘要 ( 2757 )   HTML ( 90 )   PDF (3230KB) ( 107 )  
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    随着导弹装备复杂度、集成度和智能化程度越来越高,健康管理技术作为提升装备可靠性、维修性、保障性、测试性的关键使能技术,越发受到各界的关注。主要介绍了导弹装备健康管理系统设计基本原则、结构框架、工作流程及全寿命周期数据管理要求。以某装备为例,验证了该设计方法在健康管理系统研制中的可行性与有效性。

    基于改进AHP-熵权法的雷达装备可靠性评估指标赋权方法
    翟芸, 胡冰, 施端阳
    2022, 50(4):  148-155.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.04.017
    摘要 ( 3794 )   HTML ( 73 )   PDF (764KB) ( 117 )  
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    为提高雷达装备可靠性评估中指标赋权的科学性,针对主观赋权法过于依赖个体经验,客观赋权法收集到的数据较少,造成的客观赋权结果不准确的问题,采用改进后的层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和熵权法分别对指标进行主客观赋权,而后运用最小二乘法对主客观权重进行耦合,并采用拉格朗日法求解该模型,有效避免了单一权重的局限性问题,通过实例验证了该方法的可行性。