当期目录

2025年 第53卷 第3期    刊出日期：2025-06-28

上一期   

专栏

基于MR-WPA的无人机蜂群多目标打击任务分配

费陈, 赵亮, 李银城, 王树泉, 段正裕

2025, 53(3):  1-10.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.001

摘要 ( 9 )   HTML ( 17 )   PDF (1610KB) ( 25 )  

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无人机凭借其高机动性和高耦合性，被广泛应用于多个领域，尤其在军事领域，无人机蜂群的多目标任务分配具有关键意义。结合国内外无人机任务分配的研究现状与最新进展，针对传统算法在复杂任务中存在的鲁棒性不足、收敛速度慢以及易陷入局部最优等问题，提出一种基于多规则机制的改进狼群算法进行求解，构建以最大化打击收益为目标的优化模型，综合考虑对方目标航程、攻击威胁及价值等因素。通过设计自主游走的头狼生成规则、多策略探狼游走规则和自适应步长的猛狼围攻规则，平衡全局探索与局部开发，显著提升搜索效率。仿真验证结果表明，与其他启发式算法相比，该算法具备更快的优化速度和更优的性能，展现出广阔的应用前景。

面向海战场下无人集群作战发展研究综述

王科翔, 卢野, 李银城, 陈硕, 费陈

2025, 53(3):  11-22.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.002

摘要 ( 13 )   HTML ( 1 )   PDF (2353KB) ( 29 )  

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随着人工智能技术的迅猛发展，无人系统在军事领域，尤其是海上作战中的应用日益广泛，成为新型作战方式。回顾了海战场无人集群作战技术的国内外研究进展，分析了各国在该领域的最新成果，并探讨其在海上作战中的实际应用。提出了面向海战场的无人集群作战体系框架，涵盖作战平台、通信网络、任务应用及指挥控制等多个层面，并深入探讨侦察监视、火力打击等核心职能任务。还剖析了海战场无人集群作战的评价指标、影响因素及存在的问题。展望了未来海战场无人集群作战技术的发展趋势，特别是在技术融合、作战样式多样化与成本效益等方面的潜力与挑战，旨在为推动无人集群技术在海战场的应用提供理论支持与技术借鉴。

空天防御体系与武器

“忠诚僚机”的现状和发展趋势及作战场景

于澎, 魏群烁, 刘伟, 李勐

2025, 53(3):  23-31.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.003

摘要 ( 12 )   HTML ( 0 )   PDF (2858KB) ( 21 )  

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近几年来，以有人/无人机协同作战为主要作战模式，将颠覆传统空中作战模式的“忠诚僚机”备受关注。通过研究美、俄、澳等国“忠诚僚机”项目的进展，预判其未来发展趋势，并在此基础上，结合态势感知、电子对抗、分布杀伤、软穿硬穿等穿透性制空作战场景，深入分析了“忠诚僚机”在体系对抗中的作战需求、作战流程与作战应用模式，可为攻防体系对抗研究提供参考。

一种HRRP重构识别方法：带标签约束的SDAE-CNN

尹建国, 盛文, 赵蒙, 江河

2025, 53(3):  32-41.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.004

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (2444KB) ( 3 )  

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雷达空中目标高分辨距离像（high resolution range profile, HRRP）常被用于开展目标识别，在实际运行过程中，数据样本不完备和噪声干扰往往会给雷达目标识别带来挑战。为克服这一挑战，将堆栈去噪自编码器(stacked denoising auto-encoders, SDAE)和卷积神经网络(convolutional neural networks，CNN)结合起来用于HRRP的去噪重构与识别，并添加标签约束以加速模型收敛。SDAE可以对HRRP数据进行去噪重构，增强数据质量，扩充目标数据集，并引入标签约束，强化隐特征与所属类别相关联的能力，加速模型收敛，CNN用于对HRRP进行分类。实验结果表明，所提方法在小样本、强噪声场景下的目标识别中展现了较优的识别性能和识别精度，能够在一定程度克服样本少、噪声高对HRRP识别的不良影响。

靶机发展趋势研究

杜大全, 董长江

2025, 53(3):  42-48.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.005

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (1505KB) ( 13 )  

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针对美欧等国家下一代空战系统项目对靶机发展建设带来的影响，通过分析下一代空战系统发展情况和主要系统组成，提出其以第六代有人驾驶战机为核心要素、有人/无人机编组协同作战为主要作战形式的典型特征。围绕下一代空战系统的新特点以及其对靶机发展的牵引作用，从靶机模拟目标、应用场景、成本性能以及靶机生成方式、作战潜能开发等方面，分析了靶机发展趋势，提出了模拟下一代空战系统的靶机发展建设思路。

飞行器技术

基于改进BoP算法的机动飞行动作识别方法研究

罗鹏, 胡荣华, 舒杨

2025, 53(3):  49-56.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.006

摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (2424KB) ( 6 )  

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飞行机动动作识别主要用于飞行员训练质量评估、飞行作战时的辅助决策等场景。为实现基于飞行参数的飞行机机动识别，研究了模式袋（bag of patterns，BoP）算法，针对算法在多维时间序列应用中的不足进行了改进，利用改进后的算法对飞行姿态数据进行特征提取，并进行飞行机动识别分析。识别仿真结果表明，改进后的BoP算法能提高飞行机动识别的准确率和置信度，通过该算法提取的飞行参数特征能更好地表征具体的飞行机动动作。

倾转旋翼无人机悬停状态气动弹性数值模拟

王宗辉, 赵弘睿, 杨云军, 汪艳伟

2025, 53(3):  57-65.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.007

摘要 ( 9 )   HTML ( 1 )   PDF (2547KB) ( 10 )  

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倾转旋翼无人机既具有空中悬停、垂直起降能力，又具备高速巡航飞行性能。针对弹性材料结构变形导致倾转旋翼无人机刚体气动外形无法准确模拟真实飞行性能的问题，提出一种旋翼双向松耦合与机翼单向耦合相结合的CFD/CSD耦合方法，对倾转旋翼无人机悬停状态气动弹性问题进行数值模拟。采用气动弹性剪裁技术对桨叶进行复合材料铺层优化，桨叶的最大变形位移从22.34 mm减小到17.1 mm，悬停效率从69.95%改善到72.69%。对全机流场进行计算模拟，计算结果表明，考虑结构弹性变形以后，全机旋翼系统产生的拉力相较于单独旋翼系统增加量由2.09%降低为1.18%，变形机翼表面因为旋翼下洗流产生的高压区相较于未变形机翼朝翼梢方向偏移大约0.1 m。

可回收火箭智能最优容错控制

曾杨智, 李浩然, 陈斌, 邵小东

2025, 53(3):  66-73.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.008

摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (1419KB) ( 4 )  

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可回收运载火箭由于发射成本低的显著优势已经成为当前新的研究热点。子级垂直回收技术是目前最为成功的火箭回收技术之一，要求回收段控制火箭姿态保持与地面垂直。然而火箭在回收的末减速段只能依靠发动机摆动角度获取控制力矩，因而存在力矩饱和约束；同时推力估计的误差也会带来控制力矩的偏差。基于上述问题，设计了智能模型预测控制算法实现了末减速段的姿态控制任务。在传统模型预测控制的基础上，采用神经网络逼近最优的值函数，有效降低了模型预测控制的计算量；考虑到发动机出现故障的情况，考虑饱和约束和推力估计偏差，基于二次规划设计了容错最优控制分配算法，实现了故障和饱和情况下的姿态控制任务。仿真结果说明了所提出方法的有效性。

基于BOA-BP神经网络的四旋翼飞行器路径优化

王舒玮, 李嘉, 冯健, 岳彩宾

2025, 53(3):  74-81.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.009

摘要 ( 6 )   HTML ( 0 )   PDF (1339KB) ( 3 )  

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针对四旋翼飞行器在多障碍物环境中飞行时容易出现路径规划不准确的问题，提出了基于蝴蝶算法(BOA)的BP神经网络优化方法。将四旋翼飞行器在设定路径中的所有途经点作为神经网络的训练样本，通过BOA-BP算法对神经网络进行训练，从而确定了最佳飞行路径。仿真结果表明，与传统的BOA算法相比，所提出的BOA-BP算法模型可以有效减小四旋翼飞行器路径的误差，均方根误差可从1.60%降低到0.003%。

导航、制导与控制

反高速强机动目标拦截弹制导与控制关键技术浅析

李炯, 李万礼, 张锦林, 贺杨超, 姬博洋

2025, 53(3):  82-94.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.010

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (1577KB) ( 13 )  

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高速强机动飞行器作为一种远程、快速、精确的点打击常规战术武器，可实现全球战略打击目的，给国家空天安全带来了极大挑战。为满足高速强机动目标防御作战需求，聚焦于拦截弹制导控制关键技术，主要对目标轨迹预测、中制导弹道优化、中末制导交接班以及弹目攻防博弈4个方面的研究进展进行梳理和分析，围绕“中长期目标轨迹预测”“中制导弹道智能规划”“末制导捕获空间研究”以及“多拦截弹协同弹道生成”4个未来需要重点关注的方向进行展望，为拦截弹制导控制技术的后续研究提供参考和借鉴。

大噪声未知环境下的矢量磁传感器校正

黄婧丽, 赵育良, 樊伟杰, 许强

2025, 53(3):  95-102.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.011

摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (1571KB) ( 7 )  

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针对实验室校正的矢量磁传感器难以适应实际工作环境的问题，提出一种新型未知测量噪声补偿方法以自适应地校正矢量磁传感器。在较完整建立校正模型的基础上，指出传统校正方法在误差参数较大时的几种缺陷；利用卷积公式分离无偏代价函数中的测量数据矩阵与噪声矩阵；通过建立分块后的一阶舒拉补近似求得噪声矩阵中的未知噪声幅值。通过上述方法，完全地将测量数据中的未知噪声去除掉。仿真与实物实验均表明，校正的矢量磁传感器在噪声补偿后较补偿前，精度有了很大提高，并随着噪声的加大，优势更明显。

拦截弹主动段自适应能量分配弹道规划方法

陈万春, 郑佳, 郑学合, 于琦, 曾鹏, 王超

2025, 53(3):  103-111.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.012

摘要 ( 7 )   HTML ( 0 )   PDF (1330KB) ( 8 )  

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针对大机动目标难以拦截的问题，提出了一种基于自适应能量分配的拦截弹主动段弹道规划方法。基于广义标控脱靶量制导律，通过对各级关机点参数进行优化，建立不同能量的射表。在射前使用能量保留射表进行规划，预留部分能量以应对目标未来的未知机动。当发现目标机动之后，根据拦截弹主动段剩余飞行时间，自适应选择能量更优的射表进行重规划，逐步释放射前规划所预留的能量。仿真结果表明，该方法在拦截大机动目标的场景中显著提升了拦截能力。

指挥控制与通信

基于状态观测器的无人机群编队操纵控制

吴蜜, 陈先桥, 沈卫文

2025, 53(3):  112-119.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.013

摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (1238KB) ( 3 )  

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针对具有领导-跟随结构的无人机群系统编队操纵控制问题，设计基于方向信息的分布式编队控制器，从而实现无人机群的平移和旋转操作。目前存在的基于方向信息的编队控制方法无法解决时变方向编队控制问题，因此设计了一种状态观测器。该观测器仅利用相邻无人机的相对方向以及领导者的位置和速度信息来估计无人机的期望位置和速度。结合估计的期望速度，设计了反演控制器来实现编队系统的操纵控制。使用Lyapunov方法证明了观测器的估计误差和控制器的稳定性。通过平移和旋转的仿真实验验证了所提控制方法的有效性。

基于空域维纳滤波的多天线无线通信抗干扰技术

常海锐, 刘寅生, 武思军, 王雷

2025, 53(3):  120-128.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.014

摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF (1201KB) ( 3 )  

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在现代高科技战争中，电子攻击武器几乎已经覆盖所有军用通信频段，形成了电子进攻“软”“硬”杀伤态势。无线通信作为现代战争主要的通信手段，抗干扰能力制约武器系统作战效能的发挥。多接收天线可以提供除传统时域和频域之外的空域自由度，充分挖掘和利用空域自由度，可以有效对抗有意干扰对通信链路的干扰。研究基于空域维纳滤波理论的多天线抗干扰技术在无线通信干扰对抗场景下的应用和仿真，分析了大信噪比条件下空域抗干扰技术的几何模型，并结合几何模型深入分析了空域抗干扰技术机制和局限性。计算机仿真结果表明，所提出的基于空域维纳滤波理论的空域抗干扰技术有效提升了对抗恶意干扰对通信链路的干扰。

目标特性与探测跟踪技术

多平台主被动雷达协同目标定位算法研究

冯国彬, 郭汶晟, 王鹏, 曾利凯, 薛冰

2025, 53(3):  129-138.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.015

摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF (1496KB) ( 6 )  

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针对信息级融合检测定位精度差的问题，提出一种基于最小二乘原理的多平台主被动雷达信息级和信号级数据融合定位方法，并针对现有信号级融合算法空时配准需要目标先验信息的问题，提出了一种基于平台自身位置信息和平台间位置关系的时间配准方法。仿真结果表明，所提方法可以有效实现目标定位，且多平台主被动雷达信号级协同相对于信息级协同、单纯主动雷达协同和单纯被动雷达协同可以得到更小的均方根误差，提高了目标的定位精度。

圆锥台共形阵半空间扫描波束极化综合与分析

吕强, 魏宇飞, 陈曦, 刘皓鹏

2025, 53(3):  139-149.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.016

摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF (3635KB) ( 2 )  

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共形阵天线受载体曲率影响，各阵元的方向图和极化方向均不相同，造成共形阵天线在大角度波束综合时存在波束综合效率低、高交叉极化电平难以抑制等问题。目前大多采用差分进化等算法进行共形阵全局优化，阵列综合的过程复杂、效率低。基于一种圆锥台结构的共形阵天线布局，采用以投影规则为依据的波束极化综合算法，实现了对共形阵的大角度波束扫描和高极化纯度的高效综合。计算结果表明，提出的解析算法能够实现共形阵天线在半空域内的高性能波束扫描，在主波束内始终保持良好的低交叉极化特性。最后采用基于全波数值方法的高频仿真软件验证了所提出算法的准确性和有效性。该方法可为高性能共形阵的工程实现提供理论基础。

成像引信二维稀疏MIMO阵列设计

贺旭, 李玉钊, 赵康, 黄立峰, 张梦宇

2025, 53(3):  150-158.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.017

摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (3418KB) ( 2 )  

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针对MIMO阵列雷达在成像引信上的应用，对引信近场成像中存在的等效相位中心误差进行分析并给出基于泰勒展开的二次项误差补偿方法。围绕弹上空间有限的前提条件，考虑收发天线耦合的影响，结合天线波束方向图的性能，给出收发阵元的半径分布区间作为有效集。在有效集的基础上提出基于分步粒子群（two-step particle swarm optimization，TS-PSO）算法的稀疏MIMO阵列优化方法，得到优化后的二维稀疏MIMO阵列。在此基础上，基于其接收的回波信号实现对等效相位中心误差和运动误差进行补偿，从而获取成像结果。由仿真结果可知，基于TS-PSO设计的二维稀疏MIMO阵列能够满足引信近场成像对分辨率和成像质量的需求，为下一步的实际应用奠定理论基础。

基于KPCA-SAE-BP模型的有源干扰识别算法

赵忠臣, 刘利民, 解辉, 韩壮志, 荆贺

2025, 53(3):  159-166.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.018

摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (2039KB) ( 2 )  

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针对强噪声环境下雷达新型有源干扰识别准确率不高的问题，提出了一种KPCA-SAE-BP网络算法。提取干扰信号时域、频域、波形域、小波域、双谱域等特征构建67维输入空间，经过核主成分分析(kernel principal component analysis，KPCA)将高维数据进行非线性降维与重构，利用SAE-BP神经网络完成分类识别。仿真结果表明，在干噪比(JNR)大于-1 dB的强噪声环境中，KPCA-SAE-BP网络算法对6种新型有源干扰的识别准确率达到90%以上，训练与识别时间少于0.7 s。相同参数条件下，与经典BP神经网络、SAE-BP网络、KPCA-BP网络、GA-BP网络相比，具有更好的检测识别性能。

无动力滑翔类目标未来点估计方法

王守峰

2025, 53(3):  167-173.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.019

摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (1653KB) ( 5 )  

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随着弹药智能化的发展，以JDAM为代表的无动力滑翔类弹药被广泛应用于现代战争中，准确预测该类目标的未来轨迹，是现代防空火控解算的关键问题。提出了一种基于姿态解算的无动力滑翔类目标未来点预测方法。利用卡尔曼滤波估计目标现在点的位置、速度及加速度等信息；结合目标状态信息建立目标姿态坐标系，并基于姿态坐标系下的受力分析更新状态转移矩阵；利用状态转移矩阵的逐步迭代预测目标未来点位置。实验结果表明，相较于传统方法，该方法对目标未来点预测的精度提高了29%~63%。

综合保障性技术

综合环境下两阶段加速寿命试验优化设计

刘晓娣, 韩建立, 李田科, 吴一乔

2025, 53(3):  174-181.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.020

摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (673KB) ( 2 )  

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针对航空装备在寿命周期内不只经历一个任务阶段，而当前加速寿命试验（accelerated life test，ALT）优化设计大多仅关注单一任务阶段的情况，提出一种综合环境下两阶段ALT优化设计方法。该方法采用拉丁超立方设计（Latin hypercube design，LHD）确定两阶段试验整体的应力水平组合方式，解决前后阶段应力水平的组合问题；以两阶段试验中产品正常应力水平下P阶分位寿命估计的渐近方差之和最小为优化目标，构建优化设计的数学模型，解决前后阶段的样本分配问题。算例分析表明两阶段ALT优化设计方法的预测精度优于传统方法，参数敏感性分析表明该方法确定的最优试验方案具有一定的稳健性。该方法为实际工程中多任务阶段产品的ALT优化设计提供了一种新思路。

基于模糊综合评价法的雷达对抗装备能力评估研究

田苗苗, 彭进先, 周伦, 吕丽华

2025, 53(3):  182-190.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.021

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如何科学地对装备能力进行评估是提升装备作战效能的重要举措。鉴于装备实战化考核具有评估指标多、评判结果模糊性强的特点，提出了基于多层次模糊综合评价法的装备作战试验评估方法。以雷达对抗装备作战试验考核评估为研究对象，构建了包含作战效能、作战适用性、体系适用性的装备综合评估体系；利用IAHP(improved analytic hierarchy process)改进层次分析法和熵值法相结合的组合赋权方法确定主客观权重；建立了模糊评估集，采用模糊综合评价法计算各级指标对于评估集的隶属度；最后以雷达对抗装备开展作战试验为例，评估了其整体能力。实例表明，应用该方法对装备作战试验进行评估，能够较好地判断装备整体作战能力，为后期装备实战化应用和改进升级提供借鉴和参考。

仿真技术

基于ExtendSim平台的装备战场抢修仿真研究

田旭光, 吴龙涛, 张成名, 左钦文, 刘宁

2025, 53(3):  191-199.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.03.022

摘要 ( 2 )   HTML ( 0 )   PDF (1803KB) ( 3 )  

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为研究装备战场抢修过程中各维修保障资源要素的影响，构建了在ExtendSim仿真平台下装备战场抢修过程仿真模型。构建了装备战场抢修过程的概念模型；分析了建模边界，构建了基于ExtendSim的仿真模型。在此基础上，对装备战场抢修过程进行了仿真；通过分析认为，在一定仿真条件设定下，检测人员和检测设备有一个最优数量，此时设备利用率、保障人员利用率、任务等待时间和平均任务完成时间是相对稳定的，且无需消耗过多的维修资源。在检测人员和检测设备的数量过少时，仿真系统运行极不稳定，有时甚至无法完成仿真流程；而检测人员和检测设备的数量过多反而没有带来保障效率大幅提高。研究了装备重损率对抢修过程的影响，研究成果可对装备战场抢修过程组织决策提供技术手段支撑。