一、巡航导弹的攻防对抗初探(论文文献综述)
陈昊翔[1](2019)在《多无人智能航空武器协同攻防对抗技术研究》文中研究说明未来的作战中,无人智能航空武器将成为各国主要的战术装备。相较于传统航空武器而言,无人智能航空武器最大的优势在于无人性与智能性,能够依据统一指令或作战规则成规模地自主协同作战。多无人智能航空武器协同攻防对抗技术是实现其作战模式、提升作战效能的主要手段。本文以实际作战中的侦察、突防、打击等主要任务想定为背景,对协同攻防对抗下的具体技术点进行了深入研究,并设计了数值仿真与实验验证。本文主要的工作与创新点总结如下:首先,本文研究了多无人智能航空武器的协同任务规划与决策技术。针对异构目标的协同侦查任务背景,考虑异构武器平台的传感器模型、非均质目标模型以及侦查任务模型,设计了异构目标侦查任务分配的决策变量、相关约束与性能指标,并在此基础上提出一种新型的带任务时窗的多Dubins商旅问题用以描述传统的协同侦查问题;本文还提出了一种带自适应缩放参数的多目标共生生物随机搜索算法,用以优化决策变量并生成最优任务方案。同时,针对空战中的协同目标分配问题,本文提出了武器平台在对抗下的动态可攻击域与不可逃逸域的概念并设计了一种基于BP神经网络的在线计算方法,在此基础上提出了一种基于对抗下动态可攻击域与不可逃逸域的态势建模方法,用以统一衡量各武器平台对某一区域范围内异构的武器平台对不同类型、不同状态目标的打击能力;随后,基于所得的攻击态势,本文将动态的协同目标分配过程描述为多个态势相对不变的“半动态”过程,并提出了基于“展板”架构的集中-分布式分配决策方法。仿真算例表明,该方法实现了对一群目标动态的多轮打击分配,使武器平台能够根据战场态势的变化灵活调整打击方案,为后续技术的研究提供了参考与指导。其次,针对实际作战中突防任务的想定,本文研究了复杂战场环境中的协同航迹规划技术。分析了真实环境中各种复杂的战场环境要素,并对相关环境因素进行了数学建模与威胁度的计算;先基于地形跟踪/地形回避方法,提出了一种在复杂战场环境中,单武器平台两步航迹规划方法,并在此基础上提出了静态环境中多武器平台的航迹规划算法;随后,针对协同规划中根据环境实时调整航迹、保证时空协同等难点,参考人工势场法的概念,设计了一种描述战场环境因素的统一优劣势场法,并提出了一种基于该统一优劣势场的多武器平台协同航迹规划方法,用于实现动态环境中满足协同时空约束的各武器平台分布式在线航迹规划。通过仿真实验证明,武器平台可以实时根据战场环境的变化,智能地选择总体劣势最小、最安全的航迹规划方案。最后,针对实际作战中拦截打击的任务想定,本文研究了协同攻防对抗中的制导与控制技术,并分析了视距内与视距外攻防对抗问题的特性。面向视距内单体攻防对抗最优控制问题,在纳什均衡解存在的前提下,本文设计了一种基于动作依赖的启发式近似动态规划方法,用于求解攻防双方的最优控制量。然后,针对视距内多体攻防对抗的最优控制问题,本文通过引入“折扣”因子提出了改进了一种改进的自然运行算法,即限定未来状态对当前控制量求取的影响范围,以减少解算量提高计算效率,并用于求解纳什均衡解不存在情况下的最优控制指令。面向视距外的多武器平台协同攻防对抗问题,本文针对视距外低机动性目标提出了一种基于基准攻击域的协同制导方法,用求解对多个视距外突防目标的最优制导指令,并给出了所设计的协同制导律的稳定性证明;而针对视距外高机动性的目标,提出了一种有“Leader”模式下的分布式协同制导方法,并给出了所设计的协同制导律的稳定性证明。通过多个的数值仿真算例,验证了各方法解决相应问题的有效性与可靠性。
杨毅[2](2018)在《多飞行器系统协同—对抗的最优控制研究》文中进行了进一步梳理随着现代战争空中武器的不断发展和对抗拦截要求的不断提高,多飞行器系统之间协同-对抗作战已经是当代战争不可或缺的作战理念和获胜手段。需要综合考虑不同层次系统之间的相互关联和影响,设计改进最优的对抗策略和协同控制方法才能在现有的装备基础上有效提高我国对空全局作战能力。为解决多飞行器系统之间协同-对抗最优策略和控制问题,本文对其进行了系统深入的研究,主要研究内容和创新点如下。首先,针对单飞行器之间的突防-拦截对抗问题,进行了系统的分析和研究,讨论了单飞行器对抗问题解的存在性和唯一性是否成立。文中针对不同对抗场景,在原始自然算法的基础上,提出了基于衰减预期的自然算法,实现了攻防双方飞行器的实时最优控制,所求解的控制方案对攻防双方在可预测的一定时间内都是最优的,并总结分析了影响飞行器末端对抗效能的主要因素和飞行器参数性能。然后,在对抗双方飞行器均采用智能最优对抗控制的前提下,提出了拦截飞行器的动态不可逃逸区概念,构建了攻防双方飞行器的不可逃逸区数据库,采用神经网络对其进行高精度拟合,实现了实时在线高精度计算的能力。在此前提基础上,将动态不可逃逸区应用到突防飞行器的实时突防航路规划问题以及拦截飞行器的中制导问题中,设计完成了基于不可逃逸区的实时最优突防航路规划算法和拦截中制导律。研究结果表明,突防飞行器突防过程中可依据不可逃逸区实时规划最优突防路径以避免进入拦截飞行器的不可逃逸区,拦截飞行器通过拦截中制导律不但可以以更小过载完成中制导,并且保证在进入末制导段时,目标在不可逃逸区内,保证了末端拦截的成功率。再后,对多突防飞行器协同突防策略和控制问题进行了系统性的研究,提出了多突防飞行器系统的最优突防策略设计方法和实时在线协同突防航路规划算法。本文首先构建模糊条件下的多拦截飞行器不可逃逸区的威胁度,构建拦截方的综合拦截态势,再根据拦截方威胁态势分别为弹道导弹以及巡航导弹设计离线式和在线式突防航路规划算法。研究结果表明突防飞行器群体能够依据拦截方布局以从威胁度最小的方向和路径进行突防,在不可避免拦截飞行器拦截区域时,会自主采用饱和突防策略进行突防。最后,对多拦截飞行器协同拦截策略和控制问题进行了系统性的研究,提出了多拦截飞行器系统的最优协同拦截策略设计方法及协同中制导律。本研究依据来袭目标种类的不同,设计了两种不同的协同中制导律,对非机动或小机动目标采用基于不可逃逸区的时间协同拦截制导律,使各拦截飞行器同一时刻对目标进行拦截;对高机动目标采用基于不可逃逸区的多角度协同拦截制导律,使拦截飞行器群体在拦截过程中封锁突防目标的突防路线,逼迫其必须进入到一个或多个拦截飞行器的不可逃逸区内。研究结果表明,多拦截飞行器群体能够有效提高对目标的拦截概率,避免目标机动突防。综上,本文对多飞行器系统协同-对抗策略控制问题进行了系统性的研究,问题主要分为上层系统的对抗策略和下层系统的对抗控制,上层系统为多飞行器协同突防/或拦截系统,下层系统为每个突防/或拦截飞行器的控制系统。下层系统为上层系统提供数据支撑,即单飞行器对抗结果总结得到的不可逃逸区数据库;上层系统基于下层系统的数据进行任务规划并对下层系统做出制导,即多飞行器协同突防/或拦截系统根据实际战场的不可逃逸区进行态势实时在线建模,并在线分配每个飞行器作战任务和规划中段飞行航路。上下系统相互协同实现全局一体化最优的协同与对抗。
纪梦琪[3](2018)在《面向作战能力需求分析的作战概念建模推演方法研究》文中研究指明现代战争复杂性剧增,作战问题已经不能再通过线性、确定性条件求解解决,作战概念从建模再到推演分析的一体化方法框架建设是一项复杂的系统工程,既不可能一蹴而就、也不可能一劳永逸,必须加强顶层概念设计、多角度模型分析和仿真推演方法的探索性建设,才能满足未来多样化作战使命任务和不断演化的作战能力需求。探索作战能力需求目的是为完成使命任务,达成军事目的,是一门涉及面广、综合性强的工作,在战略规划、作战筹划以及武器装备发展规划等重大问题方面都离不开作战能力需求分析作为前提。本文面向作战能力需求分析这一应用领域,提出以作战概念建模推演为分析手段,通过作战概念建模评估到推演验证修正,实现作战概念的形式化可设计,标准化可分析,过程化可推演,以此作为牵引探索作战能力需求分析的有效途径。论文的主要工作包括以下四个方面:(1)提出了作战概念建模推演方法框架本研究的主要内容是作战概念的建模和推演。在对作战概念问题总结界定的基础上,构建基于OPM的作战概念元模型,及在此基础上构建作战行动方案模型形式化描述作战问题,并进行模型表达能力的评估和仿真校验,同时通过仿真推演实验进行作战行动方案模型验证和反馈修正。其中作战概念的建模过程保证了对作战问题的分析设计前提和描述表达目的,作战概念推演实验为作战问题的解方案验证与探索提供有效途径。(2)基于OPM构建作战概念元模型和作战行动方案模型对作战概念的内涵与外延进行总结分类和界定,提炼描述作战概念的核心要素和关联约束,在对象过程方法论的框架下以任务、约束和目标三个主要要素为核心构建作战概念元模型;构建基于对象过程方法论的作战行动方案模型,作为在作战概念框架下可执行,可推演,可反馈建模优化的枢纽。(3)模型的信息性价值分析方法提出从信息性角度评估模型价值的一种模型分析新角度,在以对象过程方法论为框架的统一基础上提出模型信息性分析法MIA(Model Informativity Analysis),衡量和分析形式化概念模型的信息性价值和基于信息的效用,旨在根据各种信息增强因子(IEF)生成具有代表性的综合信息指数I。(4)实现作战概念牵引下的仿真推演采用“人在环”推演模式在模拟战场环境中验证通过实施此方案能否达成预期目标,或方案设想的作战任务规划是否与实际战场情况相符,以对抗模拟的视角辅助解决体系对抗中利用数学建模和理论分析等方法难以有效实现作战整体过程展现和分析的问题,具有较高的现实应用价值。
郭行[4](2018)在《高超声速飞行器博弈突防策略研究》文中研究指明高超声速飞行器将显着扩展临近空间攻防对抗内容,未来也将发展成为一种具有战术打击效果但却有战略威慑的进攻型武器,这也必然刺激未来防空反导系统技术的发展与革新。因此,高超声速飞行器将面临着严峻的拦截威胁。相比于传统武器突防,高超声速飞行器突防具备“机动范围广、瞬时机动能力弱、随时根据信息支援进行应变突防”的鲜明特点,面临着始终被探测跟踪、最大可用过载受限、同时对抗防御系统和精确打击目标的主要困难和问题,因此高超声速飞行器应采取博弈策略进行突防制导,即基于自身突防能力与防御方拦截能力(运动学特性、动力学特性、过载能力等),实时分析攻防对抗态势并预测攻防对抗结果,以最优的策略(能量最少等)完成突防。针对高超声速飞行器整个飞行过程中面临的攻防对抗和突防问题,本文研究如下:(1)在飞行中段,高超声速飞行器利用自身机动范围广的突防能力进行博弈突防。具体包括:首先,提出隐藏飞行航向与攻击目标关系的“指A打B”策略,并结合模型预测静态规划(MPSP)算法生成博弈突防轨迹。对于10000km的目标,在最大可用过载为2.0情况下,以不超过0.2的转弯过载产生水平面内1400km的侧向机动距离,机动范围超过300km/h移动防空反导阵地的机动距离,实现“指A打B”的战术欺骗。其次,提出基于松弛变量(Slack Variables)和滑模变结构控制(Sliding Mode Control)的组合方法来实现动态规避轨迹规划,针对运动信息已知的300km/h移动防空反导威胁区,能够在过载受限情况下实现200km以上航路捷径的安全规避,且算法能够在线实时计算。此外,为弥补动态规避轨迹不具最优性的缺点,引入微分动态规划(DDP)算法进行优化,在保证安全规避前提下显着地减小高超声速飞行器能量消耗,平滑转弯过载变化且过载最大不超过1.0。(2)当进入运动信息未知的防空反导威胁区时,在拦截弹的中制导段,高超声速飞行器利用自身速度优势和机动能力进行博弈突防,打破拦截弹中末制导交接班条件;在拦截弹的末制导段,针对近似逆轨拦截不利态势,高超声速飞行器利用自身机动主动性和拦截弹动力学延迟进行博弈突防,以突防脱靶量最大为目标。具体包括:在拦截弹的中制导段,以弹道规划方式打破近似正迎头的逆轨拦截不利态势,提出优化模型预测静态规划(Optimized MPSP)算法,通过自适应调整权重矩阵增强算法收敛鲁棒性。仿真表明,算法能使高超声速飞行器构建20°以上的速度指向偏差,打破近似正迎头不利态势;基于文中合理假设的攻防对抗双方能力,通过预警距离和航路捷径表示出高超声速飞行器的无需机动突防区、博弈机动突防区和难以机动突防区。以80km预警距离为例,航路捷径在19km以上时,高超声速飞行器无需机动即可突防;航路捷径在8~19km时,高超声速飞行器需进行博弈机动完成突防;航路捷径在8km以内时,高超声速飞行器即使机动也难以突防。当预警距离小于67km时,高超声速飞行器能否突防主要取决于航路捷径和拦截弹的拦截能力。在拦截弹的末制导段,依据微分对策/单边最优理论推导最优突防导引律,以尽量少的能量产生足够大脱靶量。基于文中合理假设,仿真结果表明,平均脱靶量随着高超声速飞行器与拦截弹过载能力之比增加而增加,且近似呈现指数关系;当高超声速飞行器最大速度滚转角速度较小(小于45 s)时,突防脱靶量显着减小;当拦截弹和高超声速飞行器均采用微分对策制导律时,则此过载能力之比大于约0.39时即可实现突防(脱靶量5m以上);当拦截弹采用导引系数为N?的修正比例导引律时,若高超声速飞行器采用单边最优突防制导律,则过载能力之比大于约0.36时可实现突防且过载指令切换次数为N?-1,若飞行器采用微分对策突防制导律,则突防要求过载能力之比应大于约0.63;对于同一修正比例导引的拦截弹,当过载能力之比大于约0.66时,微分对策突防制导律优于单边最优突防制导律,反之则单边最优突防制导律更优。微分对策突防制导律侧重发挥机动能力,而单边最优突防制导律侧重机动时机的选择。此外,当模型的内部干扰、不确定性对模型参数的影响在20%以内时,微分对策和单边最优突防制导律的平均脱靶量基本不变。(3)在接近最终攻击目标时,高超声速飞行器发动机关机后摆脱攻角限制,因此机动能力增强,并与拦截弹的能力相当,利用此机动能力和拦截弹动力学延迟进行博弈突防,以较大过载飞行尽早引起拦截弹过载饱和。在水平平面内,提出以一定脱靶量合理突防的最优制导策略突防拦截弹;而在铅垂平面内,为克服无动力之后的速度损失、兼顾精确攻击目标并满足终端约束要求,采取“规划轨迹跟踪+落角约束比例导引”的组合制导策略。基于文中合理假设,仿真结果表明,高超声速飞行器能够完成博弈突防任务的与目标的距离窗口为[62.79,68.33](km),且高超声速飞行器速度越快,最大可用过载越大,则该窗口的远界越大,拦截弹的速度越慢,最大可用过载越小,则该窗口的近界越小,最终窗口范围越大;在最佳俯冲起始点(距离目标68.33km),在保证打击精度的前提下,飞行器以13°攻角大过载机动突防拦截弹,产生10m以上的脱靶量,且最终打击目标的速度在2Ma以上,落角接近-70°;当模型的内部干扰、不确定性对模型参数的影响在20%以内时,博弈突防末制导律的突防和打击性能基本不受影响。
姚方竞,苏颖,徐磊[5](2016)在《基于攻防仿真的反巡航多层拦截体系效能分析》文中认为针对巡航导弹威胁,研究提出了一种反巡航导弹多层拦截体系,基于对反巡航导弹多层拦截体系作战过程的分析,建立了多层防御拦截巡航导弹攻防对抗仿真系统的框架,并以中、近程/末端地空导弹武器混编作战单元为体系组成元素,进行了攻防双方建模及仿真模型组件开发,构建了两层地空反巡航导弹拦截体系仿真系统,基于典型巡航导弹目标流想定,对体系拦截效能与单套武器系统拦截效能进行了比较分析,从定量评估角度验证了多层防御巡航导弹目标流的有效性。
何忠骏[6](2013)在《基于HLA的导弹武器攻防对抗仿真方法研究》文中研究说明巡航导弹作为现代化战争的中坚力量,越来越受到世界各国的重视。在巡航导弹的研制过程中,仿真技术可以用来模拟导弹攻防对抗策略,改进导弹系统,帮助系统选型,检验产品性能等。本文侧重于巡航导弹在攻防对抗中航迹规划技术的研究,二维和三维仿真场景的建立,以及基于HLA的分布式系统框架搭建。与此同时,无人机作为一种智能化、信息化的武器,它需要地面站导航系统对其进行实时监控和远程控制,而本文开发的二维和三维仿真场景以及HLA框架可以完成无人机地面站导航系统的功能,巡航导弹的航迹规划技术同样适用于无人机,因此,本文在同一个系统中实现了两种系统的功能。本文的主要工作如下:(1)介绍了系统的总体结构和功能,根据系统功能的不同,详细介绍了构成系统的各个模块的组成结构和功能,它们分别是:航迹规划算法模块、二维地图场景模块、三维地物场景模块、数据与图形显示模块、HLA通信架构模块。(2)研究并实现了四种航迹规划算法:稀疏A-Star算法、基于威胁的稀疏A-Star算法,遗传算法,分层次算法。本文对传统的航迹代价计算公式进行了改进,在稀疏A-Star算法的基础上提出了基于威胁的稀疏A-Star算法,对四种算法进行了仿真实验,并对它们的实验结果进行了分析和比较。(3)结合MapX和OpenGL的相关技术,分别创建了二维和三维仿真场景。二维仿真场景利用MapX的地图显示功能,实现了全中国范围内不同层次的地图显示,结合MapX的地图工具程序接口,实现了本系统良好的人机交互操作。三维仿真场景以真实的数字高程数据为基础,结合OpenGL的纹理映射、颜色渲染、雾和光照模拟等功能,实现了真实三维地形的仿真,并结合天空盒技术实现了天空的仿真。此外,利用Deep Exploration软件对外部三维模型进行文件转换,成功的将复杂三维模型导入三维仿真场景中。(4)根据HLA的基本原理和组成结构,详细分析了构成本系统的联邦成员的层次结构、主要实体和成员之间的信息交互关系,并构建出整个基于HLA的分布式系统框架。
郑祥品,王志刚[7](2012)在《高超声速巡航导弹攻防对抗仿真研究》文中提出在当前复杂作战环境下,对导弹武器系统进行攻防对抗研究是非常有必要的。针对攻防对抗这一复杂的动态过程,建立了高超声速巡航导弹攻防对抗仿真模型。并在此模型中,分别给出了结果评判模型、作战环境模型和对抗仿真模型。并根据所建立的仿真模型,计算出高超声速巡航导弹的突防概率。仿真算例结果表明,减小高超声速巡航导弹的雷达反射截面积RCS和增大高超声速巡航导弹的巡航速度是提高其突防效能的重要手段。
范玉珠,张为华,王中伟,程见童[8](2012)在《面向突防效能的超声速巡航导弹总体设计技术初步研究》文中研究指明防御系统技术的不断发展,对超声速巡航导弹设计提出了新的需求。针对以"性能"为核心的设计不能满足超声速巡航导弹设计新需求的问题,初步探讨了面向突防效能的超声速巡航导弹总体设计技术。分析了国内外导弹武器设计技术的发展,指出设计技术向着以"效能为核心"的设计方向发展;提出了面向效能的设计理念,分析指出面向效能的设计是以追求满意设计为目标的优化设计;在新的设计理念指导下提出了面向突防效能设计的技术框架,主要说明了面向突防效能的超声速巡航导弹设计框架、效能基础、技术基础、基本模式以及几项关键技术等。
李炯,雷虎民,邵雷,李国宏[9](2011)在《基于KnowBook的高空巡航导弹突防仿真系统设计》文中提出设计开发基于KnowBook的高空巡航导弹突防仿真系统。在分析高空巡航导弹和各种拦截武器战术技术性能的基础上,建立各种数学模型与仿真模型,实现巡航导弹和各种拦截武器的攻防对抗,通过仿真可以对巡航导弹的技参数设计、航迹规划及作战效能进行定量评估计算,评价影响巡航导弹突防性能及效能的各种因素,并提出相应的改进措施。
关世义[10](2009)在《飞行力学研究的新进展——飞行器攻防对抗研究评述》文中研究表明介绍了飞行器未来的作战环境、国外攻防对抗技术和战术的发展情况,特别是超低空飞航导弹在未来战争中的作用;讨论了飞行力学、微分对策、试验设计和飞行仿真在攻防对抗研究中的作用;从现代力学发展的角度,提出了"攻防对抗和作战效能研究是飞行力学研究的新阶段"的观点.
二、巡航导弹的攻防对抗初探(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、巡航导弹的攻防对抗初探(论文提纲范文)
(1)多无人智能航空武器协同攻防对抗技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景 |
1.2 国内外研究现状及技术分析 |
1.2.1 协同攻防任务规划与决策技术研究现状 |
1.2.2 复杂战场环境下任务航迹规划技术研究现状 |
1.2.3 对抗中的协同制导与控制技术研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容与研究思路 |
1.3.1 本文研究问题 |
1.3.2 本文研究内容与组织结构安排 |
第二章 多无人智能航空武器协同攻防对抗问题建模 |
2.1 多无人智能航空武器协同攻防对抗问题描述 |
2.1.1 攻方武器平台协同攻防对抗问题建模 |
2.1.2 防御方武器平台协同攻防对抗问题建模 |
2.1.3 多攻方武器平台-多防御方武器平台协同攻防对抗问题总体建模 |
2.2 常用坐标系的构建 |
2.2.1 常用坐标系的定义 |
2.2.2 坐标系之间的转换关系 |
2.3 武器平台的数学模型 |
2.3.1 武器平台运动学和动力学模型 |
2.3.2 不同种类武器平台气动力学建模 |
2.4 本章小结 |
第三章 多无人智能航空武器协同任务规划与决策 |
3.1 引言 |
3.2 基于自适应共生生物搜索算法的非均质目标对地侦察任务决策 |
3.2.1 协同侦察任务分配问题描述 |
3.2.2 多武器平台协同侦察异构目标任务分配问题建模 |
3.2.3 自适应多目标共生生物搜索算法 |
3.2.4 多武器平台协同侦察异构目标任务分配数值仿真 |
3.3 基于DADC的多武器平台协同空战目标分配决策 |
3.3.1 DADC的定义与计算方法 |
3.3.2 基于SOS-BPNN的 DADC快速拟合 |
3.3.3 基于DADC与 NEAD的武器平台攻击态势函数构建 |
3.3.4 基于攻击态势函数的多武器平台协同打击目标分配 |
3.3.5 多武器平台协同目标分配仿真 |
3.4 本章小结 |
第四章 复杂战场环境中的多武器平台协同航迹规划 |
4.1 多层次复杂战场环境建模 |
4.1.1 多种环境要素分析 |
4.1.2 物理障碍/禁飞区模型与碰撞判定方法 |
4.1.3 ADU威胁区域建模与威胁度计算 |
4.2 基于TF/TA方法的单武器两步航迹规划方法 |
4.2.1 三维路径规划问题描述 |
4.2.2 两步航迹规划方法 |
4.3 静态战场环境中多武器平台航迹规划 |
4.3.1 多武器平台航迹规划问题描述 |
4.3.2 多武器平台动态规划算法 |
4.4 动态战场环境中的多武器平台协同航迹规划 |
4.4.1 人工势场方法 |
4.4.2 战场环境统一优劣势场构建方法 |
4.4.3 基于统一优劣势场的多武器平台协同航迹规划 |
4.5 复杂战场环境中的多武器平台协同航迹规划仿真与分析 |
4.5.1 复杂战场环境下基于TF/TA方法的单武器航迹规划仿真 |
4.5.2 静态战场环境中多武器平台航迹规划仿真 |
4.5.3 动态战场环境中的多武器平台协同航迹规划 |
4.6 本章小结 |
第五章 多武器平台协同攻防对抗中的制导与控制 |
5.1 基于ADHDP的视距内“单对单”攻防对抗最优控制 |
5.1.1 视距内“单对单”攻防对抗最优控制问题建模 |
5.1.2 双方攻防对抗性能指标及约束条件 |
5.1.3 动作依赖的启发式自适应动态规划(ADHDP) |
5.1.4 视距内“单对单”攻防对抗最优控制仿真 |
5.2 基于改进自然算法的视距内多武器平台协同攻防对抗最优控制 |
5.2.1 视距内多武器平台协同攻防对抗最优控制问题建模 |
5.2.2 自然运行算法在多体攻防对抗中的应用 |
5.2.3 引入“折扣”因子的改进自然运行算法 |
5.2.4 视距内多武器平台协同攻防对抗最优控制仿真 |
5.3 视距外多武器平台协同对抗的制导方法研究 |
5.3.1 视距外多武器平台协同对抗问题分析 |
5.3.2 对视距外低机动性武器平台的协同制导方法设计 |
5.3.3 对视距外高机动性武器平台的协同制导方法设计 |
5.3.4 视距外多武器平台协同对抗的制导方法仿真 |
5.4 本章小结 |
第六章 结束语 |
6.1 文章研究工作总结 |
6.2 进一步研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(2)多飞行器系统协同—对抗的最优控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 单飞行器的追逃问题研究现状 |
1.2.2 多飞行器协同突防方法研究现状 |
1.2.3 多飞行器协同拦截方法研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容与研究思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究思路 |
第二章 多飞行器系统协同-对抗最优控制问题的数学描述 |
2.1 多突防飞行器系统协同-对抗最优控制问题描述 |
2.2 多拦截飞行器系统协同-对抗最优控制问题描述 |
2.3 多拦截飞行器-多突防飞行器系统协同-对抗最优控制问题描述 |
2.4 飞行器运动学和动力学模型 |
2.5 各类飞行器气动参数 |
2.5.1 空空拦截导弹气动模型 |
2.5.2 地空导弹气动模型 |
2.5.3 巡航导弹气动模型 |
2.5.4 弹道导弹气动模型 |
2.5.5 战斗机气动模型 |
2.6 小结 |
第三章 单飞行器末端对抗最优控制研究 |
3.1 攻防双方飞行器末端最优控制问题描述 |
3.1.1 导弹-战斗机对抗性能指标及约束条件 |
3.1.2 导弹-导弹对抗性能指标及约束条件 |
3.2 攻防双方飞行器对抗问题最优解分析 |
3.3 基于原始自然算法的双方飞行器博弈控制优化 |
3.4 基于衰减预期自然算法的实时最优控制优化 |
3.5 攻防双方飞行器末端对抗飞行轨迹仿真及分析 |
3.6 小结 |
第四章 射后动态不可逃逸区研究 |
4.1 拦截不可逃逸区概念 |
4.2 动态不可逃逸区计算方法 |
4.3 拦截不可逃逸区高精度拟合 |
4.4 基于不可逃逸区的中段制导律设计 |
4.5 基于不可逃逸区的突防飞行器实时航路规划算法 |
4.5.1 突防飞行器航路规划实时坐标系构建 |
4.5.2 突防飞行器航路规划实时网格构建 |
4.5.3 拦截区域威胁度态势建模 |
4.6 拦截飞行器射后动态不可逃逸区数值应用仿真 |
4.6.1 拦截飞行器的射后动态不可逃逸区仿真 |
4.6.2 拦截飞行器的射后动态不可逃逸区神经网络拟合 |
4.6.3 基于不可逃逸区的拦截飞行器中制导仿真 |
4.6.4 基于不可逃逸区的突防飞行器实时航路规划仿真 |
4.7 小结 |
第五章 多突防飞行器系统协同-对抗策略及最优控制研究 |
5.1 多飞行器协同突防拦截威胁态势计算方法 |
5.1.1 单突防飞行器-多拦截飞行器拦截态势计算 |
5.1.2 单突防飞行器-多拦截飞行器(存在其他突防飞行器)拦截态势计算 |
5.1.3 多突防飞行器-多拦截飞行器拦截态势计算 |
5.2 基于威胁态势的多突防飞行器多目标分配原则及算法 |
5.3 多弹道导弹协同突防轨迹优化设计 |
5.4 多巡航导弹(战斗机)协同航路规划算法设计 |
5.4.1 多巡航导弹(战斗机)协同航路规划数学模型 |
5.4.2 实时三维协同动态规划算法 |
5.5 多机协同搜索航路规划算法设计 |
5.5.1 多机协同搜索航路规划问题建模 |
5.5.2 基于改进动态规划的多机协同搜索航路规划算法 |
5.6 多突防飞行器系统协同-对抗仿真及分析 |
5.6.1 多弹道导弹协同突防轨迹优化仿真 |
5.6.2 多巡航导弹(战斗机)协同航路规划仿真 |
5.6.3 多机协同搜索航路规划仿真 |
5.7 小结 |
第六章 多拦截飞行器系统协同-对抗策略及最优控制研究 |
6.1 多飞行器对空拦截策略设计 |
6.1.1 目标识别模块设计 |
6.1.2 威胁评估模块设计 |
6.1.3 任务分配模块设计 |
6.2 弹道导弹拦截方案及制导律设计 |
6.2.1 反弹道导弹初段制导律设计 |
6.2.2 基于不可逃逸区的多反弹道导弹时间协同中段制导律设计 |
6.2.3 多反弹道导弹时间协同中段制导律稳定性证明 |
6.3 基于不可逃逸区的多拦截飞行器协同拦截方案及制导律设计 |
6.3.1 问题描述 |
6.3.2 多拦截飞行器协同拦截测策略 |
6.3.3 目标机动条件下的拦截点预测 |
6.3.4 预测目标机动下的多拦截飞行器协同中制导律设计 |
6.3.5 预测目标机动下的多拦截飞行器协同中制导律稳定性证明 |
6.4 拦截飞行器系统协同-对抗飞行数值仿真 |
6.4.1 多拦截导弹协同拦截突防弹道导弹仿真 |
6.4.2 多拦截导弹协同拦截突防巡航导弹仿真 |
6.5 小结 |
第七章 结束语 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(3)面向作战能力需求分析的作战概念建模推演方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 相关领域研究 |
1.2.1 作战能力需求确定相关领域研究现状 |
1.2.2 作战概念理论研究现状研究现状 |
1.2.3 作战概念模型与评估相关领域研究现状 |
1.2.4 作战仿真推演相关领域研究现状 |
1.3 论文的主要工作 |
1.3.1 论文的研究思路 |
1.3.2 论文的主要创新点 |
1.3.3 论文的组织结构 |
第二章 作战概念建模推演分析方法框架 |
2.1 作战概念建模推演分析方法框架 |
2.1.1 作战概念建模推演分析方法框架 |
2.1.2 作战能力需求分析的任务能力映射 |
2.1.3 建模推演方法及思路 |
2.2 作战概念的问题域界定 |
2.2.1 作战概念界定 |
2.2.2 作战概念建模推演方法解决的问题 |
2.3 传统作战概念形式化表达相关方法 |
2.3.1 UML和SysML作战概念建模 |
2.3.2 DODAF作战概念建模 |
2.3.3 IDEFO作战概念建模 |
2.4 OPM建模方法的特点与适用性 |
2.4.1 OPM建模方法的特点与优势 |
2.4.2 OPM建模方法应用于作战概念建模的适用性 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于OPM的作战概念建模方法 |
3.1 建模原则与建模要素 |
3.1.1 作战概念建模的原则与要素 |
3.1.2 作战概念中的OPM建模元素 |
3.2 基于OPM的作战概念元模型构建 |
3.2.1 顶层要素关联视图 |
3.2.2 约束元模型 |
3.2.3 任务元模型 |
3.2.4 目标元模型 |
3.3 基于OPM的作战行动方案建模 |
3.3.1 作战行动方案通用模式TLT(Tast&Limit&Target) |
3.3.2 作战概念框架下的作战行动方案要素关联 |
3.4 基于OPM的作战实例仿真逻辑校验 |
3.4.1 登岛作战实例 |
3.4.2 基于OPM的逻辑校验内容 |
3.4.3 登岛作战行动与过程、对象和资源推演 |
3.5 本章小结 |
第四章 作战概念模型评估与仿真推演方法 |
4.1 基于OPM的模型价值分析方法 |
4.1.1 模型信息性 |
4.1.2 模型信息性分析方法MIA |
4.2 模型信息量计算函数IF(Informativity Function) |
4.2.1 模型元素定义IF |
4.2.2 模型逻辑IF |
4.2.3 模型信息性函数IF整合 |
4.3 作战概念模型的仿真推演环境 |
4.3.1 OCEAN主要功能特点 |
4.3.2 作战概念模型到仿真推演的映射 |
4.3.3 作战概念仿真推演方法 |
4.4 作战概念设计推演评估 |
4.4.1 推演过程采集的主要数据 |
4.4.2 评估指标的建立 |
4.4.3 指标权重分配 |
4.4.4 基于灰色TOPSIS分析法的评估计算 |
4.5 本章小结 |
第五章 案例 |
5.1 叙利亚空袭问题背景 |
5.2 作战概念模型 |
5.2.1 问题分析 |
5.2.2 作战分析与建模 |
5.3 模型信息价值分析 |
5.4 模型推演分析与作战能力需求生成 |
5.4.1 推演实验分析与任务规划 |
5.4.2 “人在环”推演指挥控制 |
5.4.3 推演结果评估分析 |
5.5 本章小结 |
结束语 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
(4)高超声速飞行器博弈突防策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及相关发展现状 |
1.1.1 应用背景 |
1.1.2 高超声速飞行器发展现状 |
1.1.3 反导系统概述 |
1.2 高超声速飞行器突防特点分析 |
1.2.1 高超声速飞行器突防有利因素 |
1.2.2 高超声速飞行器突防面临困难和问题 |
1.3 高超声速飞行器博弈突防策略及主要方法 |
1.3.1 高超声速飞行器博弈突防策略概述 |
1.3.2 高超声速飞行器主要博弈突防方法 |
1.4 高超声速飞行器博弈突防相关理论研究现状 |
1.5 本文研究内容与研究计划 |
第二章 攻防对抗数学模型建立 |
2.1 常用坐标系定义及其转换 |
2.1.1 坐标系定义 |
2.1.2 坐标系之间转换关系 |
2.2 高超声速飞行器数学模型 |
2.2.1 飞行器质心动力学模型 |
2.2.2 飞行器质点运动学模型 |
2.2.3 飞行器模型描述辅助方程 |
2.3 防空反导阵地性能模型 |
2.3.1 防空反导阵地基本性能参数 |
2.3.2 防空反导阵地在攻防对抗中的数学描述 |
2.4 拦截弹数学模型 |
2.4.1 拦截弹制导律基本假设 |
2.4.2 拦截弹主要飞行性能 |
2.4.3 拦截弹在攻防对抗中的数学模型 |
2.5 本章小结 |
第三章 飞行中段博弈突防轨迹规划 |
3.1 飞行中段攻防对抗场景及博弈策略概述 |
3.1.1 飞行中段攻防对抗场景概述 |
3.1.2 突防轨迹博弈策略概述 |
3.1.3 博弈突防轨迹中间点设计 |
3.2 基于模型预测静态规划的博弈突防轨迹生成 |
3.2.1 模型预测静态规划算法原理 |
3.2.2 博弈突防轨迹生成数学描述 |
3.3 飞行中段防空反导阵地规避策略 |
3.3.1 移动防空反导阵地动态规避基本假设 |
3.3.2 移动防空反导阵地动态规避问题数学描述 |
3.4 基于松弛变量和滑模变结构方法的动态规避轨迹规划 |
3.4.1 松弛变量的引入 |
3.4.2 动态规避轨迹实现原理 |
3.4.3 博弈突防动态规避轨迹规划 |
3.5 基于微分动态规划的动态规避轨迹优化 |
3.5.1 微分动态规划原理 |
3.5.2 规避轨迹优化数学描述 |
3.6 博弈突防轨迹数学仿真 |
3.6.1 博弈突防轨迹仿真 |
3.6.2 博弈突防动态规避轨迹仿真 |
3.6.3 博弈突防动态规避轨迹优化仿真 |
3.7 本章小结 |
第四章 防空反导威胁区内博弈突防制导策略 |
4.1 防空反导威胁区内攻防对抗场景及博弈突防策略 |
4.2 拦截弹中制导段高超声速飞行器突防弹道规划 |
4.2.1 突防弹道规划问题数学描述 |
4.2.2 优化模型预测静态规划算法 |
4.2.3 基于优化模型预测静态规划算法的突防弹道规划 |
4.3 拦截弹末制导段高超声速飞行器突防制导律 |
4.3.1 突防制导律设计问题数学描述 |
4.3.2 微分对策突防制导律 |
4.3.3 单边最优突防制导律 |
4.4 防空反导威胁区内博弈突防制导策略数学仿真 |
4.4.1 突防弹道规划仿真 |
4.4.2 微分对策突防制导律仿真 |
4.4.3 单边最优突防制导律仿真 |
4.4.4 微分对策、单边最优突防制导律对比仿真 |
4.5 本章小结 |
第五章 俯冲末制导段博弈突防制导策略 |
5.1 俯冲末制导段攻防对抗场景描述及博弈策略 |
5.2 博弈突防制导问题数学描述 |
5.3 博弈突防制导问题任务分解 |
5.3.1 铅垂平面内俯冲攻击轨迹规划 |
5.3.2 水平平面内博弈突防制导 |
5.4 水平平面内博弈突防制导策略设计 |
5.4.1 不考虑控制约束的最优突防制导律理论推导 |
5.4.2 考虑控制约束的最优突防制导策略实现方法 |
5.4.3 最优制导策略事例仿真验证 |
5.5 俯冲末制导段博弈突防制导策略仿真 |
5.5.1 仿真条件说明 |
5.5.2 博弈突防策略仿真结果 |
5.6 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
附录 |
参考文献 |
致谢 |
发表论文及参加科研情况说明 |
(6)基于HLA的导弹武器攻防对抗仿真方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文内容与结构安排 |
第二章 系统总体设计 |
2.1 系统总体结构与功能 |
2.1.1 系统总体结构 |
2.1.2 系统功能 |
2.2 系统模块划分 |
2.2.1 航迹规划算法模块 |
2.2.2 二维地图场景模块 |
2.2.3 三维地物场景模块 |
2.2.4 数据与图形显示模块 |
2.2.5 HLA 通信架构模块 |
2.3 系统开发环境 |
2.4 本章小结 |
第三章 航迹规划算法研究与实现 |
3.1 航迹规划概述 |
3.2 航迹规划模型 |
3.2.1 航迹规划空间 |
3.2.2 航迹约束条件 |
3.2.3 航迹代价计算公式 |
3.2.4 改进的航迹代价计算公式 |
3.2.5 航迹表示法 |
3.3 稀疏 A-Star 算法研究与实现 |
3.3.1 启发函数 |
3.3.2 节点扩展方法 |
3.3.3 算法开发流程 |
3.3.4 基于威胁的稀疏 A-Star 算法 |
3.3.5 两种 A-Star 算法的实现结果与分析比较 |
3.4 航迹规划中的遗传算法研究与实现 |
3.4.1 基因编码方法 |
3.4.2 进化算子设计 |
3.4.3 评价函数 |
3.4.4 算法开发流程 |
3.4.5 遗传算法实现结果与分析 |
3.5 分层次算法研究与实现 |
3.5.1 分层次算法的提出 |
3.5.2 分层次算法基本原理和开发流程 |
3.5.3 分层次算法的实现结果与分析 |
3.5.4 分层次算法与基于威胁的稀疏 A-Star 算法比较和分析 |
3.6 四种算法的实验结论 |
3.7 本章小结 |
第四章 二维地图场景与三维地物场景的研究与实现 |
4.1 基于 MapX 的二维地图场景研究与实现 |
4.1.1 MapX 概述 |
4.1.2 MapX 图层基本原理 |
4.1.3 MapX 地图开发与实现 |
4.1.4 MapX 地图工具开发与实现 |
4.2 基于 OpenGL 的三维地物场景设计与实现 |
4.2.1 OpenGL 概述 |
4.2.2 三维地物场景开发流程 |
4.2.3 三维地形的实现 |
4.2.4 天空场景的实现 |
4.2.5 光照、雾的实现 |
4.2.6 三维模型的转换与加载 |
4.3 数据与图形显示 |
4.4 本章小结 |
第五章 HLA 通信架构的研究与实现 |
5.1 HLA 的结构组成 |
5.1.1 HLA 层次结构 |
5.1.2 HLA 逻辑结构 |
5.1.3 HLA 的六大功能 |
5.2 HLA 联邦执行过程 |
5.3 本系统 HLA 通信架构 |
5.3.1 联邦层次结构 |
5.3.2 联邦成员主要实体 |
5.3.3 联邦成员信息交互关系 |
5.3.4 系统 HLA 通信架构的程序流程 |
5.3.5 HLA 数据传输时延研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 系统实现结果与工作流程 |
6.1 系统程序结构 |
6.2 导弹攻防对抗仿真实现结果与工作流程 |
6.3 无人机地面站导航系统实现结果与工作流程 |
6.4 仿真系统性能评估 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
(7)高超声速巡航导弹攻防对抗仿真研究(论文提纲范文)
1 仿真模型 |
1.1 对巡航导弹的探测模型及分析 |
1.1.1 DSP卫星预警探测模型 |
1.1.2 地基雷达预警探测模型 |
1.1.3 预警机预警模型 |
1.2 反导导弹的可发射概率Pf |
2 对抗作战中突防概率模型 |
3 算例仿真与分析 |
4 结论 |
(10)飞行力学研究的新进展——飞行器攻防对抗研究评述(论文提纲范文)
1 攻防对抗技术的发展 |
1.1 未来的战场环境 |
1.2 飞航导弹的突防技术 |
1.3 飞航导弹的突防战术 |
2 攻防对抗问题的主要研究方法和手段 |
3 飞行力学在攻防对抗研究中的重要作用 |
4 结束语 |
四、巡航导弹的攻防对抗初探(论文参考文献)
- [1]多无人智能航空武器协同攻防对抗技术研究[D]. 陈昊翔. 南京航空航天大学, 2019(01)
- [2]多飞行器系统协同—对抗的最优控制研究[D]. 杨毅. 南京航空航天大学, 2018(01)
- [3]面向作战能力需求分析的作战概念建模推演方法研究[D]. 纪梦琪. 国防科技大学, 2018(02)
- [4]高超声速飞行器博弈突防策略研究[D]. 郭行. 西北工业大学, 2018(04)
- [5]基于攻防仿真的反巡航多层拦截体系效能分析[J]. 姚方竞,苏颖,徐磊. 电子技术, 2016(07)
- [6]基于HLA的导弹武器攻防对抗仿真方法研究[D]. 何忠骏. 电子科技大学, 2013(01)
- [7]高超声速巡航导弹攻防对抗仿真研究[J]. 郑祥品,王志刚. 科学技术与工程, 2012(24)
- [8]面向突防效能的超声速巡航导弹总体设计技术初步研究[J]. 范玉珠,张为华,王中伟,程见童. 国防科技大学学报, 2012(02)
- [9]基于KnowBook的高空巡航导弹突防仿真系统设计[A]. 李炯,雷虎民,邵雷,李国宏. 第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集, 2011
- [10]飞行力学研究的新进展——飞行器攻防对抗研究评述[J]. 关世义. 中国科学(E辑:技术科学), 2009(03)