现代防御技术

代进进, 李相民, 薄宁, 吴小鹤

2018, 46(4): 1-7. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.001

摘要 ( 289 )

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以要地防空作战为背景,在给定阵地部署条件下,提出了一种要地防空武器掩护能力的评估方法。首先结合最大航路捷径与掩护纵深给出掩护范围的定义;然后分火力圈大于等于、小于投弹圈2种情况讨论掩护角范围的解算方法;最后结合最大航路捷径、最大航路捷方位角,以及交点方位角给出了2种情况下掩护角范围的详细解算方法,并通过仿真验证了方法的正确性和适应性。

临近空间低动态涡扇动力飞行器应用发展研究

钟玲玲

2018, 46(4): 8-13. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.002

摘要 ( 256 )

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针对近年来军事领域对临近空间飞行器加大投入的情况,着重分析了以涡扇发动机为动力的低动态飞行器的能力特点。通过对国外低动态涡扇动力飞行器发展现状的研究分析,对该类型飞行器的军事应用前景进行了分析展望,并对我国应如何发展该类型飞行器提出了建议。

杀伤增强装置破片低速抛撒技术研究

梁安定, 黄静, 何勇, 孙兴昀

2018, 46(4): 14-20. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.003

摘要 ( 264 )

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针对杀伤增强装置技术需求,提出了采用炸药作为杀伤增强装置破片驱动能源的方案。对以炸药为驱动能源的大质量破片低速抛撒结构进行了理论分析,并推导出了破片速度的理论计算公式。设计了杀伤增强装置的破片抛撒环方案,并进行了5组实验,实验测得的破片速度与理论计算结果相比,相对误差不大于9.1%。分析后认为炸药加载方式能够很好地实现杀伤增强装置的功能,相比火药方式反应更为迅速,加载结构更为简洁,可行性好,也易于实现。

采用层次分解策略的多机协同航路规划

叶文, 赵建忠, 吕晓峰, 刘华文

2018, 46(4): 21-26. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.004

摘要 ( 257 )

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针对多机同时到达的问题,采用层次分解的原则,应用小生境克隆选择算法可以为无人机生成满足要求的多条可选航路,同时引入协同变量和协同函数的概念,解决规划航路的时间协同问题。仿真结果表明,该方法能够有效地解决多机协同航路规划问题,很好地满足了多机协同航路规划的协同控制要求。

基于强跟踪滤波的捷联惯导/里程计组合导航

陈雨, 王健博, 张凌东, 曹全, 陈世业, 刘宇航

2018, 46(4): 27-32. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.005

摘要 ( 287 )

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针对车载里程计刻度系数受轮胎胎压、温度等的影响实时变化,提出采用强跟踪滤波进行捷联惯导/里程计组合导航。强跟踪滤波利用卡尔曼滤波残差序列相互正交的性质,在线实时调整渐消因子,对突变状态有较强的跟踪能力。提出采用平均速度匹配方法以消除载车振动及里程计量化误差对组合导航的影响,同时将杆臂误差列入状态量,消除不准确的杆臂在载车转弯时对组合导航的影响,建立了捷联惯导/里程计组合导航模型。进行了实际组合导航跑车试验,结果表明组合导航的定位精度优于1‰D。

旋转调制惯导用转位机构及高精度控制技术

彭惠, 陈令刚, 李燕生, 薛庆全, 李旬

2018, 46(4): 33-39. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.006

摘要 ( 240 )

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旋转调制式惯导系统对其转位机构的控制精度提出了较高需求,针对这一需求,提出了一种基于直流有刷力矩电机的旋转调制惯导用转位机构及其高精度控制技术。用旋转变压器作为角度测量器件,直流力矩电机作为执行元件,研发了位置-速度-电流三闭环复合控制器,提出了前馈与PID复合的控制策略以及饱和校正PID控制算法,实现对电机的位置、速度以及电枢电流的快速平稳控制,完成对转位机构的高精度驱动。通过Simulink数值仿真和实物校验表明,该技术是有效的且控制精度满足设计要求,具有一定的工程应用价值。

PWPF的直接力脉冲自抗扰姿态控制方法

韦亚利, 王飞, 许新鹏

2018, 46(4): 40-44. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.007

摘要 ( 336 )

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为应对来自临近空间高超声速飞行器的威胁,对作战空域在35 km以上高空的反临近空间拦截弹的需求越来越迫切。姿态控制系统的执行机构为6台常值推力发动机,为弹体稳定的跟踪目标提供可多次开启的常值推力,而使用PWPF调制技术可以将常值推力等效为连续推力;拦截器姿态控制系统需要克服轨控开启时带来的较大干扰,因此基于自抗扰方法设计了控制器,控制信号经PWPF调制后得到脉冲开关信号实现拦截器的姿态控制。仿真结果表明,自抗扰控制器具有更好的快速性与稳定性,且更方便与PWPF调制器串联使用。

蓝军舰艇指控系统人因工程设计

曾鹏, 何中文, 张小凡, 李若岩, 唐震

2018, 46(4): 45-52. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.008

摘要 ( 268 )

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20世纪80年代2次战例教训,引发了美国海军长达20年对指控系统人因工程的研究和一系列装备技术改进。借鉴“宙斯盾”决策支持系统优化设计成果,开发了一套基于人因工程设计思路的蓝军系统,并总结了在人因工程研仿过程中的收获和体会,以期对未来作战系统和指控设备的研发有所参考借鉴。

利用于博弈论的雷达有源干扰资源分配算法

韩鹏, 卢俊道, 王晓丽

2018, 46(4): 53-59. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.009

摘要 ( 241 )

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基于通信指挥机、干扰机和雷达的位置构建了干扰效果评估指标,综合考虑各个干扰机的干扰效益,建立目标函数,并利用博弈论分析干扰资源分配问题,证明了纳什均衡的可行性和存在性,并设计迭代干扰策略选择算法,求解出干扰资源分配方案。仿真结果表明,利用博弈论设计的迭代干扰策略选择算法可以很好地解决干扰资源分配问题,对实际作战指挥有一定的指导意义。

多属性加权的指挥控制网络建模方法研究

潘成胜, 熊文, 邱少明, 王运明, 陈波

2018, 46(4): 60-66. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.010

摘要 ( 195 )

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针对现有基于指控网络模型中的边连接方法仅能反映局部网络节点的重要性、且仅注重网络连通性难以很好体现网络局部特征的不足,提出了一种基于多属性加权的指挥控制网络模型构建方法。首先,定义节点自身属性有指控能力、节点任务相关程度、空间距离;其次,将度和介数相结合,综合考虑网络局部、网络全局特征以表达节点的网络属性,在与自身属性加权结合下设计了多属性加权的指控网络边连接策略算法。仿真结果表明,该策略建立的指控网络模型满足无尺度特性,具有更高的网络效率和更强的网络抗毁性。

双极化接收的自适应对消抗干扰方法研究

成天桢

2018, 46(4): 67-72. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.011

摘要 ( 261 )

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现代战场,电磁环境越来越复杂,电子对抗越来越激烈,抗干扰问题成为每一部雷达都需要面临的巨大挑战。提出了一种基于双极化接收雷达的自适应极化对消抗干扰方法,利用天线对不同入射波在极化域的选择性来改善有用信号的接收质量。本方法利用干扰采样数据段,基于最小干扰输出功率准则估计两极化通道间对消权系数,应用于回波数据段,实现干扰对消。仿真和试验数据表明,该方法能够较好地抑制干扰信号。

水下精确制导武器对抗技术发展现状与趋势

李杰, 毛启明, 崔国平

2018, 46(4): 73-78. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.012

摘要 ( 218 )

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在简要介绍鱼雷水下精确制导技术特性及其对抗技术体系的基础上,重点分析潜用对抗技术的现状,目前具备综合目标模拟和智能对抗能力的自航式诱饵诱骗技术已初步形成“远近结合、软硬杀伤、声磁兼备”的技术格局,未来还将实现“水下水面”通用,经典型组合对抗技术试验验证,其技术成熟、可靠。最后还对对抗技术未来发展趋势进行了展望。

机器视觉的火箭连接器自动对接检测技术研究

王健博, 陈雨, 白焕旭, 张桃源, 郄晓斌

2018, 46(4): 79-85. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.013

摘要 ( 223 )

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针对运载火箭加注时连接器与加注活门自动对接随动过程进行研究,提出了基于动态方位检测对准技术的偏差测量系统。本方案首先测得连接器与加注活门的位置偏差值,将其定义为系统初值,采用光学摄像机获取合作靶标的图像,通过识别图像中靶标图像的方向及标志物的大小,快速提取靶标在相机平面的二维位姿,同时辅以激光测距传感器精确获取靶标与相机的距离信息。通过本测量方案即可实时获得当前时刻连接器与加注活门的偏差值。将其应用到自动对接系统中,结果表明,本方法满足火箭自动对接位移精度1 mm的技术要求。

最小二乘向量机结合光谱维信息检测弱小目标

康红霞, 黄树彩, 黄文龙, 吴建峰

2018, 46(4): 86-91. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.014

摘要 ( 202 )

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现有天基红外导弹预警系统对目标的检测侧重于对红外图像的处理。从光谱维数据分析角度出发,结合红外弱小目标图像信噪比低的特点,提出了一种利用最小二乘向量机(LSSVM)结合目标光谱维信息检测弱小目标的方法,并以F测度函数为适应度函数,利用人工蜂群算法(ABC)对最小二乘向量机的正则化参数和核函数参数进行优化。应用小样本训练数据建立了LSSVM检测器,以4型典型导弹目标尾焰红外辐射特征谱数据作为训练样本,比较了ABC算法、网格搜索(grid search)算法、粒子群(PSO)算法和遗传(GA)算法。实验结果表明,在低信噪比条件下,由ABC优化的LSSVM模型能获得更好的检测性能。

高超声速滑翔目标多层递阶轨迹预测

张凯, 熊家军

2018, 46(4): 92-98. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.015

摘要 ( 195 )

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为给高超声速滑翔目标态势与威胁评估、拦截防御等提供先验知识,提出一种多层递阶轨迹预测方法。该方法借鉴多层递阶预测理论对预测模型进行随机补偿,将轨迹预测问题分解成气动参数和模型误差的混合预测以及在此基础上对目标轨迹的预测。方法首先利用气动参数增广状态向量进行动力学建模,对气动参数和模型误差进行混合估计,根据参数估计值进行时间序列预测。然后,在参数预测的基础上,利用动力学模型积分预测目标轨迹。仿真设计了2种有规律的飞行模式仿真场景,分析跟踪与预测时间对预测精度的影响,结果表明算法具有稳定可靠的轨迹预测能力。

临近空间高超声速滑翔弹跟踪模型

喻晨龙, 谭贤四, 王红, 曲智国, 谢非

2018, 46(4): 99-106. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.016

摘要 ( 249 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为了提高临近空间高超声速滑翔目标的跟踪精度,基于目标的航迹倾角变化规律建立了一种新的机动模型。为了在雷达测量直角坐标系下估计目标的位置和速度,分析了目标的弹道剖面角,基于航迹倾角变化率和倾角变化率有相近似的变化规律,提出用倾角代替航迹倾角,将倾角变化率描述为零均值正弦自相关随机过程建立角度域的Markov模型,然后将角度关系映射到位置维度建立空间模型。为了使得系统总体状态模型线性,将模型拆分为前端的角度子滤波器和后端的位置子滤波器,由角度滤波器驱动位置滤波器联合跟踪滤波。通过仿真设置了模型的参数,实验结果表明其模型具有更好的跟踪精度。

大规模无人机遥感影像快速区域网平差

杜娟, 薛武, 赵蓓蕾

2018, 46(4): 107-112. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.017

摘要 ( 195 )

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随着无人机遥感的快速发展和广泛应用,大规模无人机影像的区域网平差成为遥感影像处理的重要研究内容。针对大规模影像区域网平差对计算机内存开销大、时间消耗长的问题,提出了一种快速高效的解决方案。一方面对传统区域网平差解算流程进行了优化,分别采用矩阵的Schur补和预处理矩阵减小了未知数的数目和法矩阵的条件数,并利用共轭梯度的截断牛顿法进行法方程的答解,大大提高了法方程答解速度;另外一方面尽量发挥平台的计算资源优势,借助CPU和GPU设备对矩阵运算进行了加速。利用典型无人机影像进行实验,结果表明提出的解决方案可以处理上万幅无人机影像而且具有较高的效率。

交叉验证的GRNN神经网络雷达目标识别方法研究

林悦, 夏厚培

2018, 46(4): 113-119. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.018

摘要 ( 224 )

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雷达目标识别是现代雷达技术的重要发展方向之一,在未来武器系统中具有重要的意义。针对高分辨一维距离像在预处理中平移敏感性的问题,使用了全局最小熵距离对齐算法,能够较准确快速对准距离像单元,提高了距离对齐的精度。为了提高雷达目标识别的准确率,提出了一种与广义回归神经网络模型(generalized regression neural network,GRNN)相结合的目标识别方法。利用K重交叉验证法对神经网络训练,并且根据最小均方误差寻找出GRNN神经网络光滑因子spread的最优值,同时获得目标识别训练样本的最优输入输出值。通过对比,取得最优光滑因子的GRNN神经网络将大幅度提高其收敛速度与泛化能力。仿真实验证明,基于改进GRNN神经网络的雷达目标识别可以获得较高较稳定的识别正确率。

点-航迹质量评估的联合目标检测跟踪方法

张玉涛, 周希辰, 匡华星, 夏永红

2018, 46(4): 120-126. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.019

摘要 ( 240 )

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针对复杂背景下微弱目标的检测和跟踪问题,提出了一种基于点-航迹质量评估的动态规划方法。该方法在雷达传统的检测跟踪结构的基础上,结合雷达真实目标回波特性和目标的运动规律,在单周期内,根据目标的回波特性提出点迹质量的概念,在进行点迹凝聚处理的同时计算点迹质量的大小;在多周期间,根据目标的运动规律对目标的位置进行外推估计,根据估计值与量测值之间的欧式距离和方位差设计一个置信因子并结合点迹质量来改进航迹指标函数。仿真验证结果表明,该方法能够有效地消除伪航迹,计算量较小,能够提高复杂背景下雷达对微弱目标的检测和跟踪性能,并且结构简单,在工程上易于实现。

认知测试性——维修保障理论的新发展

马彦恒, 宗子健, 刘新海

2018, 46(4): 127-132. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.020

摘要 ( 196 )

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基于信息化条件下,装备发展体系化、网络化、智能化的要求,针对装备保障理论的新发展,详细阐述了认知测试性的概念。首先介绍了认知测试性以及RCM,PHM的概念和原理,分析了认知测试性与RCM,PHM的区别与联系,并对认知测试性的指标体系进行了简要说明,阐明了认知测试性的必要性和可行性,认知测试性是未来装备测试性的发展方向,对装备的发展将产生深远的影响。

装备极限边界条件试验考核现状及对策研究

郑宁歌, 何文卿, 刘国亮, 李旦

2018, 46(4): 133-138. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.021

摘要 ( 241 )

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针对目前国内常规武器装备在极限与边界条件考核中缺乏标准和规范、考核存在局限性等问题,结合我军信息化建设及实战化的要求,分析了国外及我国常规武器装备极限与边界考核现状,剖析了我国常规武器装备极限与边界条件试验考核存在的问题和差距,提出了解决当前我国常规武器装备极限与边界条件试验考核问题的主要措施及思路

战场抢修任务动态调度的研究综述收

陈伟龙, 陈春良, 刘彦, 王雄伟

2018, 46(4): 139-152. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.022

摘要 ( 206 )

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迅速高效地实施战场抢修任务动态调度,是实现战时抢修力量任务区分和指挥控制的重要内容之一。从基础研究、法规制定、队伍建设、抢修训练等8个方面对战场抢修的国内外研究现状进行了归纳分析;从应用情况、求解思路、求解方法3个方面对任务动态调度进行了梳理综述;对战场抢修任务动态研究提出了建设建议和发展方向,为后续解决战场抢修任务动态调度问题提供了方向指引。

分级管理的通用卫星综合测试系统设计

程鹏, 罗悦, 郝金凤, 郭袆

2018, 46(4): 153-162. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.023

摘要 ( 216 )

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卫星综合测试系统负责完成对卫星的控制、测量、数据采集、信息处理、激励及仿真功能。随着卫星功能不断发展,配套的卫星综合测试系统越来越复杂,构建一种适用于不同型号卫星的综合测试系统通用平台尤为必要。提出一种基于分级管理技术的通用卫星综合测试系统,通过软硬件配置可快速重构生成不同型号卫星的综合测试系统,具有模块化、可扩展、可配置的特点,经测试验证,可满足多型卫星综合测试需求。

降低OFDM雷达PAPR的SLM改进算法研究

王嵩乔, 夏海宝, 许蕴山, 李德芳

2018, 46(4): 163-168. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2018.04.024

摘要 ( 218 )

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正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)雷达信号具有良好的分辨力和较高的频谱利用率,其中基于混沌二相编码调制的OFDM雷达信号由于具有结构灵活、更优的脉压性能和较强抗干扰能力等优点受到广泛青睐,但是在系统中存在的高峰均比问题使得OFDM雷达在实际应用受到限制。针对各载波不同混沌二相编码序列调制的OFDM雷达信号,提出一种基于混沌粒子群的选择性映射(selective mapping,SLM)算法来降低OFDM雷达信号中的高峰均比问题。实验结果表明:相比于传统SLM算法和基本粒子群SLM算法,基于混沌粒子群的SLM算法在降低OFDM雷达信号的峰均比方面具有更好的效果。

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