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。
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。
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。
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。
结合飞行器技术与探测跟踪技术的快速发展,针对飞行器星座探测跟踪应用背景,提出了一种基于UKF的大气层外飞行器光学卫星跟踪滤波方法,解决了合理观测距离情况下对大气层外飞行器光学卫星高精度跟踪与30 s内速度估计误差快速收敛问题,仿真验证了算法的有效性及相较于EKF滤波一定程度的优越性。
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。
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。
根据美国弹道导弹防御系统发展情况及杀伤链、杀伤网作战概念,结合美国陆基中段防御朝鲜来袭洲际弹道导弹典型用例,对美国弹道导弹防御杀伤链中信息链、时间链、能量链、识别链、精度链5条子链的内涵与闭合性进行了解析,并结合典型用例剖析了美国本土与海外战区弹道导弹防御杀伤网,分析了其综合防御能力。
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。
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。
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。
针对合成旅装备保障能力评估的实际,考虑评估中指标等级标准区间的模糊性和随机性,提出了一种基于可拓云的合成旅装备保障能力评估模型。首先,通过对合成旅装备保障任务的系统分析,构建了合成旅装备保障能力评估指标体系;通过综合赋权方法计算各评估指标的权重;然后,综合物元模型兼顾定性与定量分析的优点以及云评估模型不确定性推理的特点,构建了合成旅装备保障能力评估可拓云模型,并给出了评估结果的置信度信息;最后,通过实例分析,验证了该方法的科学性和有效性。
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。
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。
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。
随着信息化装备的高速发展,作战样式也在不断变化与进步,空地协同跨域分布式防御作战将成为必然。空中作战平台具有机动性能好、视野广阔、态势感知能力强等优势,而地面防御装备具有部署隐蔽、火力覆盖范围广、抗干扰能力强等优势。采用空中与地面分布式协同的方式,可充分发挥各自优势,提高各军兵种装备利用率,实现更大的作战效能。未来空地协同作战将呈现“立体统一、空地协同、一域多分”等特点,针对未来战场特点,提出了空地协同跨域分布式作战的必要性,给出了跨域分布式防御的特点,剖析了当前防御作战架构的不足,并对空地协同跨域分布式防御的具体措施进行了分析,总结归纳了跨域分布式防御的关键技术,最后给出了发展建议。
实兵交战训练是以参训装备为基础平台,模拟武器攻击、命中毁伤过程的实战化军事训练,其本质是多平台分布式实时仿真,时间统一是其首要基础。针对实兵交战训练时间统一需求,充分考虑训练运行流程、信息传输情况,以及参训平台时间基础,开展时间统一技术研究;主要从参训平台时间同步与训练信息时间对齐2个层面进行时间统一设计,并周期进行时间一致性校验以增强鲁棒性,从而形成实兵交战训练应用层时间统一技术方案,高可靠满足实兵交战训练全流程时间统一需求。
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。
为了使光电对抗系统作战效能评估更接近实战,根据光电对抗系统的特点,在传统的ADC模型上考虑了战术运用和人员操作对作战效能的影响,提出了一种改进型ADC模型,并通过实例验证了该模型相比传统的ADC模型更贴近作战实际。改进后的模型可为光电对抗系统作战效能评估提供科学依据。
俄罗斯首次使用“匕首”高超声速武器在实战中摧毁了乌克兰一处大型地下仓库,使得世界各国对高超声速武器的重视程度和紧迫感日益增强;高超声速武器具有飞行速度快、机动能力强、飞行轨迹预测难等优势,使得传统导弹防御体系“一夜瘫痪”。随着世界各国加快高超声速技术武器化,高超声速武器防御体系也在同步开展建设。针对国外高超声速武器的防御问题,深入分析了国外高超声速武器的发展现状以及美俄高超声速武器防御体系建设概况,并且梳理了国外高超声速武器防御体系建设的发展方向,研究结果可以推动先进防御技术发展。