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当期目录

    2022年 第50卷 第2期    刊出日期:2022-04-28
    空天防御体系与武器
    基于复杂网络的预警情报体系结构适应性研究
    肖兵, 刘凤增, 秦一帅
    2022, 50(2):  1-10.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.001
    摘要 ( 3999 )   HTML ( 10172 )   PDF (2100KB) ( 787 )  
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    为提升预警情报体系在作战过程中的持续保障能力,基于复杂网络理论对对抗条件下预警情报体系的结构适应性进行了研究。首先,围绕预警情报流程分析了预警情报体系组成单元、内外部交互关系和层次结构,构建了包含信息域超网络模型和物理域通信网络模型的双域网络模型。然后,提出了度量网络结构适应性的指标,设计了体系对抗仿真框架,给出了网络结构的修复方法。对网络模型和仿真框架进行了实现,通过仿真实验分析发现了攻击方式、域间依赖关系、修复方法对预警情报体系结构适应性的影响规律。实验结果可为预警情报体系持续高效运行提供科学指导,建模方法和仿真框架可为军事领域复杂系统研究提供参考。

    美国“下一代过顶持续红外”(OPIR)预警卫星研究进展
    王久龙, 王潇逸, 胡海飞, 蔡盛
    2022, 50(2):  18-25.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.003
    摘要 ( 2862 )   HTML ( 197 )   PDF (2819KB) ( 799 )  
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    美国天基预警卫星系统是导弹防御系统的重要组成部分,对其发展现状和能力的研究具有重要意义。为了支撑我国天基光学预警相关领域的基础研究和工程研制,在分析了美国国防支援计划(defense support program,DSP)和天基红外系统(space-based infrared system,SBIRS) 2代天基预警卫星的发展历程、系统构成以及主要问题的基础上,综述了美国“下一代过顶持续红外”(overhead persistent infrared,OPIR)预警卫星的若干研究进展和成果,详细总结了其在星座规划、传感器有效载荷研制、地面数据处理系统以及数据标准规范4个方面的研究现状,并建议从构建目标红外图像数据集、研制宽视场任务数据处理算法、发展搜索跟踪一体化大面阵载荷技术、加强卫星近场感知防御等方面给予重点研究。

    国外高超声速武器攻防发展态势研究
    王冠, 尹童, 曹颖
    2022, 50(2):  26-32.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.004
    摘要 ( 2085 )   HTML ( 140 )   PDF (732KB) ( 378 )  
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    近年来,伴随高超声速技术飞速发展,各国积极推动高超声速导弹武器系统研究,在加快进攻性高超声速导弹武器研制的同时,加紧开展临近空间高超声速导弹防御技术研究。深入分析了国外高超声速进攻武器的发展布局及高超防御体系的概况,归纳了高超声速武器攻防作战的应用样式,并分析了对国家安全构成的挑战。可以对高超声速进攻武器与防御技术发展起到借鉴参考作用。

    一种防御体系抗毁伤度量方法研究
    张永健, 康鹏, 卓志敏, 郑大国
    2022, 50(2):  33-38.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.005
    摘要 ( 2104 )   HTML ( 108 )   PDF (828KB) ( 203 )  
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    防御体系抗毁伤能力是指在体系面临敌袭损伤或自身节点失效的情况下,体系维持或恢复其防御性能到一个可接受程度的能力。为了对不同架构防御体系的抗毁伤能力进行度量表征,基于作战对抗场景,从体系所能构建打击链路的能力出发,提出一种防御体系抗毁伤度量的新方法。可依据此方法对传统防御体系及分布式防御体系的抗毁能力进行量化表征,为进一步开展分布式防御研究及防御体系高抗毁性架构设计提供支撑。

    大国竞争下美国导弹防御系统发展动向及趋势分析
    袁荣亮
    2022, 50(2):  39-44.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.006
    摘要 ( 1895 )   HTML ( 93 )   PDF (1963KB) ( 493 )  
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    大国竞争战略下,美国持续推动导弹防御的发展变革,出台系列战略规划、发布新版体系架构、制定未来发展路线、开展复杂飞行试验等,快速推动面向大国对手的导弹防御体系建设。通过调整发展战略、布局先进技术、扩展发展空间等举措,美国持续强化本土和区域导弹防御系统,谋求形成全面的导弹防御能力。

    飞行器技术
    透波隐身机翼蒙皮设计参数优化方法仿真研究
    于天立, 董文锋, 刘文俭, 范亚
    2022, 50(2):  45-52.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.007
    摘要 ( 2015 )   HTML ( 64 )   PDF (2026KB) ( 166 )  
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    为同时获得良好的气动和隐身性能,基于外形隐身技术与材料隐身技术相结合的原理,提出了一种以透波为主的机翼蒙皮设计方案;为平衡透波机翼升力与机翼电磁隐身性能之间的关系,采用一种基于代理模型的策略,对透波机翼外形几何特征参数进行了优化设计。研究结果表明,经过优化后,透波机翼在频域、空域范围内保持良好的雷达散射截面(RCS)减缩特性的同时可具备足够的升力条件。所提出的代理模型精准度高,在工程上平衡跨学科领域问题时,可作为一种有效手段。

    导航、制导与控制
    基于滑模变结构的高速动能弹制导控制算法
    焦思洋, 潘涛, 孔哲, 刘宝宁
    2022, 50(2):  53-60.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.008
    摘要 ( 1932 )   HTML ( 65 )   PDF (1809KB) ( 158 )  
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    设计了一种基于滑模变结构的高速动能弹制导控制算法,并结合高速动能弹自身的弹体特性及作战目标需求,对算法中相关参数进行了设计整定。针对滑模变结构固有抖振问题,设计相应算法抑制抖振,通过建模仿真证实了算法的正确性和可行性。根据仿真结果分析,滑模变结构制导控制算法能够使高速动能弹命中目标,且经处理后的滑模抖振问题也能得到相应的抑制。

    指挥控制与通信
    装备网络安全靶场架构设计研究
    沈斌, 柳中华, 杨豪璞, 武超
    2022, 50(2):  61-66.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.009
    摘要 ( 1878 )   HTML ( 52 )   PDF (1625KB) ( 165 )  
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    借鉴美国网络空间靶场建设思路,分析国内网络靶场建设基本情况,对靶场框架目标和框架能力进行了描述,分析了涉及靶场建设的5项关键技术,按照统一规划、技术先进性、通用性、可扩展性原则进行结构设计和功能设计,根据靶场实际需求和资源现状,采用云平台和虚拟化技术,对装备网络安全靶场进行分层设计,为满足靶场内场试验与外场试验需求,预留目标模拟和实装接入接口。

    目标特性与探测跟踪技术
    基于时间反转变换的动目标相参积累算法
    刘海涵, 吕卫祥
    2022, 50(2):  67-75.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.010
    摘要 ( 1715 )   HTML ( 34 )   PDF (2082KB) ( 75 )  
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    高速动目标回波能量的相参积累一直是国内外学者的研究热点。针对时间反转变换-二阶Keystone变换-吕分布(TRT-SKT-LVD)算法在积累过程中丢失速度信息的问题,提出时间反转变换-一阶Keystone变换-Radon变换(TRT-KTR)算法实现动目标速度的分离与相参积累。通过时间反转分离出目标的速度信息,采用低通滤波器和线性平滑法消除噪声引起的突变点的影响。用一阶Keystone变换校正目标速度引起的距离走动。利用Radon变换估计速度模糊数并进行补偿实现相参积累。仿真证明,该算法可以有效分离并积累目标的速度分量,且拥有较低的运算量。结合TRT-SKT-LVD后的联合算法可积累出目标距离、速度、加速度三维信息,实现多目标检测。

    综合保障性技术
    机动转场保障资源规划及验证方法研究
    郭毓文, 魏诗朦
    2022, 50(2):  76-83.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.011
    摘要 ( 1632 )   HTML ( 32 )   PDF (1373KB) ( 91 )  
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    随着军方及部队对航空武器装备的关注重点逐渐由单一指标验证向综合能力评估转变,机动转场能力愈发受到重视。以机动转场要求为牵引,从任务、可靠性水平、使用维修活动及保障资源4个维度入手,完成建模及模型间交互关系研究,同时给出使用维修活动频度计算方法,进一步形成机动转场保障资源规划及验证方法,并应用飞行试验数据对模型进行了验证。对部队开展机动转场保障资源规划提供方法支撑,也为后续保障资源仿真系统的设计和实现奠定了技术基础。

    基于GA-小波-BP神经网络的装备维修能力评估
    赵黎兴, 侯兴明, 徐兆文, 和林子
    2022, 50(2):  84-95.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.012
    摘要 ( 1810 )   HTML ( 27 )   PDF (1878KB) ( 108 )  
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    针对传统装备维修保障能力评估主观性强、适应性弱的特点,提出了一种以装备维修记录为样本数据的基于误差反向传播(back propagation,BP)前馈神经网络的维修能力评估方法。为消除维修记录属性冗余,选用粗糙集主分量约简算法,对样本属性进行约简,为避免BP神经网络因局部极值导致局部收敛和收敛速度过慢的影响,利用遗传算法(genetic algorithm,GA)的全局搜索能力对神经网络初始权值和阈值进行了优化,为增加网络的学习功能,提高网络训练速率和训练精度,选取小波函数作为隐含层的传递函数,Sigmoid函数为输出层激活函数。研究表明:通过冗余属性约简提高了BP神经网络的性能,利用GA优化BP神经网络权值/阈值和小波函数作为隐含层的传递函数,避免了局部收敛,提高了网络的训练速率和评估的精度,降低了误差。

    单步和多步寻优结合的诊断策略构建方法
    杜小帅, 胡冰, 施端阳, 张馨予
    2022, 50(2):  96-103.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.013
    摘要 ( 1483 )   HTML ( 26 )   PDF (614KB) ( 85 )  
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    为避免AO*算法及Rollout算法的回溯操作,同时克服信息熵算法最优性较差的问题,达到以较低测试费用对装备进行故障检测和隔离的目的,提出了一种单步和多步寻优结合的诊断策略构建方法。该方法以诊断策略构建与无噪声编码的相似性为依据,根据故障状态模糊集中的概率分布情况选择单步或多步寻优搜索方法。提出在故障状态模糊集中概率最大的故障满足一定条件时,优先对其进行隔离,并生成相应的测试序列,使先验概率较大的故障具有较少的测试步骤和费用,从而达到降低整体诊断费用的目的。通过实例分析验证,给出了诊断策略构建的具体过程,证明了方法的有效性。

    测试、发射技术
    双电机同步消隙伺服系统的鲁棒滑模控制策略
    李方俊, 王生捷
    2022, 50(2):  104-112.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.014
    摘要 ( 1484 )   HTML ( 20 )   PDF (1729KB) ( 112 )  
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    针对常见的双电机同步消隙伺服系统电流环、速度环、位置环控制结构,提出一种鲁棒性更强、响应速度更快的简化控制策略。利用反步递推理论设计了伺服系统的位置控制器,由经指令滤波处理后的参考位置指令直接计算出力矩信号传递至电流环,简化了系统的控制结构;在反步控制器设计过程中引入积分非奇异终端滑模面,克服了线性滑模的抖动问题,并使得系统在有限时间内到达平衡状态;采用扩张状态观测器对总扰动进行补偿,使得系统对内部结构参数变化及外在扰动均具有较强的鲁棒性。在Matlab/Simulink与Adams中进行了联合仿真实验,仿真结果表明,所研究的新型双电机同步消隙控制方法比传统方案具有更佳的跟踪性能,比普通的扰动补偿方法有更好的抗扰能力。

    仿真技术
    多成像模式下舰船目标SAR成像仿真
    张寅, 范君杰, 闫钧华, 章琪琪, 夏翀翔
    2022, 50(2):  113-120.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.02.015
    摘要 ( 1358 )   HTML ( 29 )   PDF (1666KB) ( 261 )  
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    针对典型工作模式下舰船目标SAR(synthetic aperture radar)成像仿真应用,建立了条带模式、聚束模式、扫描模式下电磁信号发射与回波传输模型。基于面元法将舰船目标三维模型划分为多个三角形面元,利用弹跳射线法计算舰船目标各面元的一次散射和多次散射,仿真SAR回波信号。采用距离多普勒成像算法消除回波混叠,得到SAR仿真图像。最后,对舰船目标进行多成像模式、多成像角度的仿真实验,并将仿真图像和哨兵一号A星的实测图像进行对比。仿真结果表明,提出的方法能仿真较为真实的舰船目标SAR图像。