现代防御技术

李君龙, 周荻, 王冠, 陈晓波, 秦雷

2021, 49(3): 1-12. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.001

摘要 ( 573 )

PDF (6039KB) ( 1213 )

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目前临近空间高超声速飞行器发展迅速,临近空间目标跟踪与预报已引起广泛关注。论述了临近空间高超声速飞行器跟踪与预报技术,包括临近空间高超声速机动目标模型、多模型滤波器设计方法、临近空间高超声速机动目标轨迹预报方法等,并提出现有方法存在的主要问题及后续主要研究方向。

纳卡地区冲突无人机攻防运用分析及地空反无人对策建议

吴静, 蔡海锋, 刘俊良

2021, 49(3): 13-20. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.002

摘要 ( 471 )

PDF (11265KB) ( 1022 )

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2020年爆发的纳卡地区冲突,无人机装备大量使用、全程使用,打击了大量战术目标,影响了战场局势,起到了重要作用。在梳理阿塞拜疆主要装备的无人机装备基础上,分析无人机主要作战运用方式,开展典型无人机攻防战例分析,分析亚美尼亚防空作战失利原因,提出地空反无人机能力需求及对策建议,为地空反无人装备建设运用提供支撑。

考虑时空因素的美航母作战体系技术贡献率评估方法

陈秋丽, 罗承昆, 刘颖, 张洋铭

2021, 49(3): 21-29. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.003

摘要 ( 249 )

PDF (1448KB) ( 650 )

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针对当前技术贡献率评估大多基于静态作战网络、评估结果可信度低等问题,提出一种考虑时空因素的美航母作战体系技术贡献率评估方法。基于OODA(observation,orientation,decision,action)作战环理论,构建考虑时空因素的美航母作战网络模型;提出基于自信息量的作战体系效能评估方法,结合技术对装备战技指标的支撑程度,建立技术贡献率评估模型;以美航母防空反导作战体系为例进行分析,结果表明所提方法充分考虑了作战网络的时空动态特性,能够更加真实客观的评估技术贡献率,为技术规划发展和装备立项论证提供方法支撑。

水面舰艇反潜防御中无人潜航器兵力需求研究

戚学文, 夏青峰, 王相

2021, 49(3): 30-37. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.004

摘要 ( 298 )

PDF (4962KB) ( 555 )

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以水下无人潜航器为航渡过程中的大型水面舰艇构建对潜防御屏障为出发点,研究无人潜航器兵力需求问题。根据大型舰艇水下威胁特点,提出无人潜航器兵力配置的基本要求;基于敌我双方兵力机动要素分析,定义潜艇攻击阵位线和无人潜航器最迟警戒线,并通过解析计算得出表达式,求得无人潜航器最迟警戒线周长,估算无人潜航器最小需求数量。根据建模及解析计算过程,分析无人潜航器最小需求数量的影响因素,并对各因素的影响情况进行量化仿真计算,由计算结果对6项影响因素分为4个级别,并据此提出大型主战舰艇无人潜航器搭载方案设计与舰载无人潜航器性能设计方面的建议,表明模型及计算方法在舰载无人潜航器反潜防御兵力需求研究方面具有可行性。

美国关键基础设施电磁脉冲防御政策简析

冯寒亮, 夏良斌, 王娟, 崔刚强, 赵芮, 刘彦升

2021, 49(3): 38-46. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.005

摘要 ( 379 )

PDF (924KB) ( 848 )

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当前,军用装备、系统以及民用基础设施等面临的电磁脉冲威胁日趋严重,美国一直在加强电磁脉冲威胁评估与防御。为了全面了解和分析当前美国电磁脉冲防御的态势、面临问题以及采取的政策,重点研究了美国电磁脉冲委员会发布的系列评估报告、美国政府颁布的总统行政命令、《国防授权法案》等重要文件资料,分析了当前美国面临的电磁脉冲威胁环境、场景及应对策略,美国联邦政府相关部门及负责人在电磁脉冲防御工作中的角色、责任与任务,指出美国当前旨在通过建立健全强有力的国家级行政领导,组织协调政府及私营部门关系,推动技术信息共享,来加固美国的关键基础设施,提高美国对电磁脉冲威胁的应变能力,进而确保美国的安全。

水面舰艇作战试验评估指标体系构建方法研究

徐强, 金振中, 杨继坤

2021, 49(3): 47-54. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.006

摘要 ( 236 )

PDF (1308KB) ( 610 )

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当前水面舰艇作战试验评估指标体系构建存在方法不清楚、步骤不明确、可操作性不强的问题。研究了水面舰艇作战试验评估指标体系构建方法,设计指标构建的总体思路及流程,开展以“一能三性”为基本框架展开相关指标体系的构建,提出基于解释结构模型法(interpretive structural model,ISM),将指标体系复杂层次关系进行综合优化处理,形成结构科学、内容合理的评估指标体系。

基于模糊-ADC的反舰导弹武器系统效能评估方法研究

杨剑波, 宗思光

2021, 49(3): 55-62. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.007

摘要 ( 370 )

PDF (1214KB) ( 802 )

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如何有效地对反舰导弹武器系统在对抗条件下进行效能评估是提升反舰导弹武器作战效能的重要举措。以ADC(analog-to-digital converter)模型为基础,全面分析影响反舰导弹作战能力体系的各个要素、要素特征及效能指标,建立了评价指标体系;利用AHP(analytic hierarchy process)层次分析法确定各子指标的权重向量,采用模糊综合评判法计算出各子指标的能力值;最后使用指数法计算各指标的能力值,建立反舰导弹武器系统作战效能评估模型。同时通过分析不同指标对反舰导弹武器系统整体的敏感性,为未来反舰导弹的研发和使用提供借鉴和参考。

含相变材料热结构拓扑优化研究

张晓亮, 于江祥, 刘昌洪

2021, 49(3): 63-72. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.003.008

摘要 ( 234 )

PDF (9125KB) ( 504 )

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针对承受热载荷工况的结构,以加强筋作为研究对象,研究了一种通过引入铝基相变材料来延迟结构温升的热控方案,针对相变传热过程非线性强,灵敏度分析困难的问题,基于Kriging代理模型优化算法与设计变量较少的基于材料场级数展开的拓扑描述方法,提出了一种考虑相变传热过程与材料温度效应的以重量为约束,以截面抗弯刚度最大为目标的截面拓扑优化方法。并研究了2种铝基相变材料,得到了在热载荷作用下,使截面抗弯刚度最大的材料分布形式。对优化构型的分析表明,在TA15加强筋截面中加入铝基相变材料可以高效的延长加强筋结构在高温环境中的工作时间。

基于OKNN的目标战术意图识别方法

刘秋辉, 崇元

2021, 49(3): 73-79. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.009

摘要 ( 417 )

PDF (1070KB) ( 1112 )

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战术级意图识别为指挥员理解战场态势,制定接下来的作战计划提供辅助决策。意图识别模型的构建是态势分析过程中实体行为建模的难点之一。针对传统战术意图识别方法中战场态势不确定性的集成与传递,以及推理模板固化问题,在以获取目标动态作战知识用于解释敌方作战行动过程中行动要素的基础上,构建了目标战术意图推理框架;根据作战计划制定特点,提出了基于作战知识神经网络(operation knowledge neural network,OKNN)的目标战术意图识别方法。OKNN以空中目标群为单位,通过实时动态建立基于作战知识的实体片段集来增强模型推理的灵活性,模型基于经验的训练样本计划库,可动态自适应的调整目标战术意图空间分布结果,大大消减了不确定性的集成与传递。最后通过仿真实验验证了模型的有效性。

太空飞行器烟幕干扰遮蔽消光特性研究

张磊

2021, 49(3): 80-85. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.010

摘要 ( 3005 )

PDF (4593KB) ( 3272 )

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基于MIE散射理论,建立太空环境下求解吸收、发射、散射性粒子系辐射传输模型,研究了烟幕扩散过程总辐射的变化,分析了粒子光学性质、粒径尺度、粒子数密度、烟幕厚度对整个烟幕遮蔽的红外隐身效果。结果表明:中波能起到较好的隐身效果,最多能遮蔽90%的飞行器辐射;粒子的折射指数对烟幕隐身效果影响较小,吸收指数对烟幕隐身效果影响较大;粒子尺度对隐身效果影响较大,在特定的光学性质下存在最佳粒径选择;烟幕的密度存在饱和值,超出饱和值后隐身效果不会增加;烟幕厚度对隐身效果没有明显改善。

地面军事车辆主动对抗技术需求与应用

余慧娟, 韦学中, 刘相新, 黎兰

2021, 49(3): 86-91. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.011

摘要 ( 200 )

PDF (2031KB) ( 672 )

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地面军事车辆生存是攻防对抗下发挥武器作战效能的先决条件,先进的生存技术是武器系统的核心技术。随着战场实时侦察和精确制导手段不断升级,需要在传统被动防护技术基础上发展主动对抗技术应对“发现-识别-跟踪-打击”各环节威胁。通过国内外地面军事车辆主动对抗技术发展分析,探讨了主动对抗技术策略和技术途径,提出地面军事车辆主动对抗技术的应用前景和发展思路,为未来地面军事车辆生存能力顶层设计和装备论证提供参考。

一种PCNN和边缘检测协同的SAR图像分割算法

王彬, 王国宇

2021, 49(3): 92-97. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.012

摘要 ( 192 )

PDF (18330KB) ( 293 )

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针对高分辨率SAR(synthetic aperture radar)图像目标复杂,且具有严重的相干斑噪声,灰度出现剧烈起伏导致目标边缘模糊难以实现精准分割的问题,提出了一种分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform,FrFT)域中里兹分数导数(Riesz fractional derivative,RFD)边缘检测和脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural network,PCNN)协同的高分辨率SAR图像分割算法。该算法首先将原始图像经过边缘检测处理以保留较好的边缘信息,再由PCNN模型进行图像分割,最后通过形态学进一步去除相干斑点。将所提算法应用到不同区域的高分辨SAR图像分割中,实验结果表明该方法能够有效抑制相干斑噪声和灰度边界模糊的影响,获得精准的分割效果。

一种无人机辐射源调制样式识别算法

黄祥, 徐静, 都晨, 郭昭艺, 吴涛

2021, 49(3): 98-104. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.013

摘要 ( 236 )

PDF (3627KB) ( 893 )

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针对小型无人机威胁低空领域且在复杂电磁环境下难识别的问题,提出了一种基于卷积神经网络的信号识别算法。首先,分析了无人机应用背景下直接序列扩频信号的特性,并采用短时傅里叶变换获取信号时频特征;然后,利用提出的能量阈值降噪法降低时频特征中噪声成分;最后,设计了卷积神经网络用于分类识别。仿真结果表明,该算法在信噪比为-6 dB时可达到0.97的识别率,具备较强的鲁棒性和低信噪比环境适应性,其性能显著优于传统算法。

基于二阶Keystone的微弱运动目标检测

翟心蝶, 杨刚, 廉杰

2021, 49(3): 105-114. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.014

摘要 ( 312 )

PDF (9898KB) ( 509 )

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雷达技术是为了探测远距离目标而发展起来的。弹载雷达处理回波信号,实现对移动目标的测速与测距。微弱运动目标的“远距、低可探测、高机动”性使传统的检测方法难以识别、探测、跟踪。为提高对这类目标的检测能力,常会对信号进行积累。但由于目标的运动,长时间积累会产生跨越距离走动单元与跨速度单元现象。研究了匀加速运动目标回波信号模型,分析其中引起距离走动的分项,分析比较用一阶与二阶Keystone算法校正距离走动的效果,选择用CZT-IFFT(Chirp-Z transformation-inverse fast fourier transform)的方法实现二阶Keystone校正距离弯曲与距离走动,并对比了不同校正方法的信噪比改善效果。

基于先验稀疏模型的光谱图像压缩采样检测

李潇飞, 唐意东

2021, 49(3): 115-122. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.015

摘要 ( 153 )

PDF (8069KB) ( 204 )

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压缩信号处理为更加高效地实现光谱图像数据采集和处理提供了有效途径,针对传统压缩采样检测算法未针对待测信号专门设计采样矩阵,检测性能低于传统采样方式,且鲁棒性较弱的问题,提出了一种待测信号稀疏模型先验条件下的光谱图像压缩采样目标检测方法。该方法利用待测信号的稀疏表示子空间构造压缩采样矩阵,增强采样矩阵的信息获取能力;采用正交子空间投影法将压缩采样信号投影到干扰信号的局部正交子空间,抑制背景光谱的影响。实验和分析结果表明:与传统压缩采样检测算法相比,该方法能够有效提升压缩采样检测算法的性能,削弱采样矩阵随机性对于检测性能的影响,增强压缩采样检测算法的鲁棒性。

导弹自然环境适应性综合评价方法

刘艳, 刘艺, 陈江攀, 张为雯, 孙立敏, 王冬

2021, 49(3): 123-129. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.016

摘要 ( 218 )

PDF (1980KB) ( 471 )

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虽然装备研制过程针对自然环境中各项环境因素极限量值开展了导弹实验室环境试验,但由于自然环境效应的缓变性,导弹的长期自然环境适应性在短期内仍无法全面评价。提供一套针对长期自然环境效应的综合评价方法,明确导弹不同类型产品适用的自然环境适应性验证方法,通过综合利用自然环境适应性基础数据和各类试验验证信息,实现对导弹自然环境适应性系统、全面、快速的评价。

基于卷积神经网络的雷达辐射源识

牛浩楠, 王文灿, 刘清波

2021, 49(3): 130-136. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.03.017

摘要 ( 259 )

PDF (1001KB) ( 537 )

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随着电磁环境越来越复杂多变,给电子对抗带来了很大的挑战,基于传统的脉冲描述字和信号识别方法已不能满足战场要求。针对复杂电磁环境下的辐射源精确识别问题,将基于相控阵雷达辐射源的细微特征,主要是包络特征和相噪特征,对其进行分析建模,并结合卷积神经网络提出了一种基于雷达中频数据和一维卷积神经网络的雷达辐射源个体识别方法,训练一维卷积神经网络来学习雷达辐射源信号的有效特征并进行识别。最后在不同信噪比条件下进行了识别仿真实验,得到了较好的识别正确率,证明了该方法的有效性和可行性。

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