彭雪峰[1]2003年在《近距空地攻击仿真关键问题研究》文中提出飞机与导弹相配合实施近距空地攻击时，尽管飞机实施攻击的飞行方式不同，但是由于攻击效果主要受飞机、导弹武器系统和目标特性限制，因此不同的攻击方式会产生不同的攻击效果。本文主要着眼于飞机实施攻击的阶段，结合近距空地攻击的特点，对飞机和导弹的攻击条件以及飞机攻击方式对攻击效果的影响作了详细的研究。 本文主要完成了以下几个方面的工作：对导弹可发射区和飞机可攻击区进行建模，通过对导弹弹道的仿真计算，并运用典型的圆概率偏差精度分析方法，详细讨论了飞机实施攻击时，飞机的飞行高度h、速度V、俯仰角θ、与目标的偏离角Ψ_x及目标运动特性等对飞机攻击时机和导弹发射时机的影响；因此，将飞机和导弹结合起来，详细研究了飞机在垂直平面和水平平面内实施攻击时，飞机俯冲角λ和与目标的偏离角Ψ_x对飞机的攻击范围的影响；以飞机实施攻击的时间t、弹道特性Ω和对目标的杀伤概率P来评判对地攻击的效果；最后给出典型算例，通过对空地攻击过程的仿真实现，对飞机飞行过载提出要求。
张怡哲[2]2003年在《火力/飞行/推进控制系统综合研究》文中研究表明控制系统综合是现代作战飞机的一个重要发展方向，国外在七十年代初开始进行此项研究，到目前已有很多技术进入现役。国内对综合控制技术的研究开始于九十年代，多限于理论探讨和仿真研究，目前正向工程应用发展。系统综合可以使多个系统之间有效的耦合和共享信息，提高飞机的整体作战能力。我们认为，控制系统的发展方向是综合化、自动化、智能化，而攻击系统的发展方向是一种高性能的无人武器平台，能够进行高效率的全自动攻击。飞控、推进等系统也将演进成为一种一体化的、智能的、综合了各种飞机控制能力并与指挥、控制、传感、导航、攻击等系统高度综合的飞机运动控制系统。 基于以上考虑，本文参考国内外已经完成的工作，致力于在现有技术基础上提高飞机综合化、自动化程度，研究通过飞行、推进、火控等系统的综合实现自动飞行、自动攻击的原理、算法，提供可以工程应用的系统综合方案。主要研究工作包括： 1) 以某型机为背景采用了高真实度仿真模型建立了综合控制仿真、设计平台，能够真实的模拟某型机的运动特性及综合系统之间关系，保证了研究结果具有较高的工程应用价值。开发中创造性地利用现代软件设计概念和开发工具，结合有效的任务管理及控制律剪裁实现了灵活的系统运行配置，将设计平台和仿真平台集为一体，并将多个系统的综合、测试、仿真在一个平台中实现，有效的减小了代码量，提高了代码利用率，并方便了以后的应用、扩展、维护。 2) 研究了复杂非线性系统的控制器设计问题。建立了以某型机为背景的高真实度分析、仿真模型，使用Extrem优化方法及非线性解耦方法成功地进行了控制器设计。优化方法具有广泛的模型适应性，为解决复杂工程问题提供了一种有效的工程方法。非线性解耦方法在高真实度的完整飞机系统分析模型上的应用在国内尚属，文中采用分解设计、组合应用、多级解耦控制结构等方法，解决了非线性解耦方法难于应用于复杂系统的问题，成功地设计了滚转角及过载解耦控制器，达到了较好的控制效果，为工程设计提供了新的途径。 3) 提出了飞控系统输入设计概念，并成功地构建了飞控输入设计器，能够在不改变原飞控系统条件下有效地提高舵面控制能力，获得接近直接舵面操纵的性能，对于现役飞机改进、改型中飞机运动自动控制系统的设计具有非常重要的意义。 4) 提出了一体化飞机运动控制系统的概念，能够有效综合现有及将来的飞机运动控制方式，解决了新的控制手段难以和原飞行控制系统融合的问题。基于该概念设计了飞推综合原理方案，并在考虑工程实现条件及现役飞机改进、改型要求后建立了工程实现方案，设计了轨迹跟踪方式的自动飞行系统，解决了轨迹生成、表示、管理、跟踪等问题，能够实现运动状态的精确控制，提高爬升、巡航等任务的性能。 5) 在综合控制仿真／设计平台上成功地进行了飞推系统综合，完成了爬升、着陆、巡航、截击、TF／TA等典型任务的自动飞行，对跟踪控制律进行了优化设计， 西北工业大学博士学位论文建立了相关的轨迹管理、任务管理系统。系统综合及仿真显示，所设计的工程综合方案能够有效提高飞机运动精确控制能力，可以在不修改当前飞控及推进控制的条件下以较小的代价工程实现。其中以工程应用为目标使用高真实度仿真模型实现自动TF几A飞行在国内尚属首次。 6)提出了自动攻击系统的概念，研究了通过火控与飞机运动控制系统的综合实现自动攻击的方法，设计了火飞推综合原理方案。在考虑目前工程实现条件及现役机改进、改型要求后建立了实用的火飞推综合工程实现方案，针对水平、拉起、俯冲叁种空地攻击方式建立了完整的自动攻击算法，设计了相关的任务管理、控制律剪裁逻辑等。 7)在综合控制仿真/设计平台上实现了火飞推综合系统，对祸合控制律进行了优化设计，对水平、拉起、俯冲叁种空地攻击方式进行了自动攻击仿真。拉起轰炸的自动攻击模块在某所Dsl台上与某型机航电系统交联进行了系统综合及自动攻击仿真测试。所进行的综合及仿真显示，所提出的工程综合方案是实用、有效、可行的，能够在现有系统基础上以较小的代价进行系统综合，实现自动攻击，其攻击精度相对人工操纵有显着提高。 8)以工程应用为目标提出了AMAS系统工程实现方案，建立了完整的NWL自动攻击算法。在综合控制仿真/设计平台上实现了AMAS系统，使用优化方法进行了祸合控制律设计，完成了AMAS自动攻击仿真测试。仿真结果显示所进行的综合是成功的，所设计的自动攻击算法正确有效，能够很好地完成所要求的机动空地攻击任务。该项研究中，首次给出了完整的NWL自动攻击算法，在国内首次实现了AMAS自动攻击。 从本文研究结果可以看出，通过系统综合能够以较小的代价拥有自动飞行和自动攻击能力，可以拓展攻击方式，较大幅度的提高作战飞机的综合化、自动化水平，使飞机整体作战能力得到提升。其中在自动飞行方面能够获得精确飞行状态控制能力，提高轨迹控制精度，实现最优爬升、快速截击、低耗油或久航时巡航
吴柢[3]2004年在《多机协同多目标攻击关键技术研究》文中指出本文结合空军装备部十五预研课题——多机协同、多传感器融合、多目标攻击技术(专题号：102010402)，对多机协同多目标攻击智能火控系统和超常规机动攻击系统的若干方面进行了较为广泛的研究，针对这两部份内容展开了一系列的研究工作： 导弹制导规律的研究从第二次世界大战以来一直是各国国防部门关注的热门课题。本文基于模糊逻辑和遗传算法，提出了一种论域自调整的进化模糊导引律。并在传统的模糊逻辑控制基础上引入了一个非线性变论域函数，从而实现了模糊变量论域的动态改变，然后使用遗传算法对导引规则进行了寻优。并使用MATLAB对某型空空导弹攻击过程进行了仿真。 协同空战中的决策问题是多机协同多目标攻击研究的重点内容。本文研究了多机协同空战的战术决策算法的数学模型，并分别提出了自主优先权和协同优先权算法，选用BP神经网络进行协同空战中的目标分配，SOFM神经网络进行协同空战决策中的攻击排序。 非线性动态逆控制律能够较好的解决对战斗机超机动飞行的控制问题，但是以往的控制律仿真都是基于MATLAB科学计算语言，距离工程实用有较大差距。考虑到工程实现和空军装备部的具体要求，本文采用C++语言来对动态逆控制律以及第四代歼击机模型进行描述，为了用户接口和维护的方便，在此基础上使用DLL动态链接库的形式对软件进行了封装。 本文还对空对地攻击进行了研究。使用优先权方法来进行单机对多个地面目标的攻击决策，根据对地攻击的不同情况，重新定义了优先权值，完成对地攻击的攻击决策。分析了空地导弹攻击的弹道变化过程，将攻击过程划分为五部分，分别对各段建立了重心运动方程并进行了仿真，最后给出了空地导弹攻击的全过程弹道仿真结果。 最后本文系统阐述了计算机动画仿真中的对象建模技术和Visual C++环境下用OpenGL引擎实现叁维动画的方法，并介绍了平台的相关编程技术；完善了现代空战超机动近距格斗的叁维动画仿真平台，对多种机动动作进行了动画仿真。
叶新明[4]2009年在《基于数据链的武装直升机智能火控技术》文中认为所谓直升机智能火控系统,就是将人工智能技术与武装直升机火控系统相结合,利用人工智能技术将机载武器火力指挥控制问题进行智能化设计,并以神经网络、模糊控制、遗传算法等为实现基础,以对付现代直升机空战日趋严峻的不确定性和复杂性。本文所设计的基于数据链的直升机智能火控系统,主要围绕四个部分内容展开:即直升机机间数据链系统、直升机对地攻击系统火控系统、直升机空战火控系统、直升机导弹叁维智能导引律。首先,参照第叁代短波通信技术系统MTL–STD–188–141B,提出了一种直升机机间数据链的设计方案,并用卡尔曼滤波算法对数据链传输过程中的延迟进行了补偿,用大量的数字仿真验证了该算法的有效性。其次,进行了基于数据链的直升机协同对地攻击火控系统的研究。首先给出了直升机对地作战决策研究,在此基础上研究了空地武器的作战精度;并利用概率分析方法研究了直升机对地作战效能。在空战火控系统中,研究了直升机空战机动决策,既分析了基于专家系统的战术机动决策,又在此基础上提出了一种基于启发式蚁群算法协同攻击决策方法。以上所有方法均进行了大量的数字仿真,仿真结果也证明了以上诸方法的正确性与有效性。再次,提出了一种基于规则的自适应滑模导引律,同时,给出了该滑模导引的具体推导,并进行了数字仿真。最后一部分阐述了在VC++环境中调用Vega实现叁维动画仿真的方法,编制了导弹攻击目标的空战和空对地叁维动画仿真软件,演示了导弹攻击目标的全过程,生动地验证了导引律的正确性。
陈挚[5]2011年在《目标的识别与快速准确攻击一体化设计研究》文中进行了进一步梳理本文主要围绕无人机对目标的识别与快速准确打击一体化系统展开研究,具体内容为:首先对无人机侦察打击一体化系统的概念、分类及作战过程做了详细的分析;并在此基础上设计了理想的无人机侦察打击一体化系统,该系统分为识别模块,无人机态势分析与空对地多目标攻击决策模块,基于模糊逻辑的无人机机动俯冲攻击模块等六个模块;然后对时敏目标在复杂背景下的目标识别及攻击决策进行了研究。对复杂背景的时敏目标,首先采用一种彩色空间聚类分析和阈值分割相结合的混合算法将目标区域从背景图像中分离出来;然后根据分离出来的目标区域,计算出3种不同类型的目标的不变矩特征向量;最后基于改进后的BP神经网络,判断出目标所属类型;对攻击决策,基于融合多专家权重的算法,提出了一种多机协同空对地多目标攻击决策方法,并通过MATLAB仿真验证了攻击决策方法的合理性和有效性;接着对基于模糊系统的无人机通用攻击区进行了研究与仿真。建立了无人机攻击区模型,确立出无人机可攻击区域,设计了空地导弹在垂直俯冲攻击时的制导律,结合模糊逻辑控制器,通过仿真验证了该系统可以使无人机完成对地面固定目标的攻击任务;最后对无人机对地攻击实现了叁维视景动画仿真。在Vega环境中,用Creator建立了对象实体模型,配置LynX的adf文件,并用VC++实现了无人机自主攻击的叁维视景动画仿真,生动地演示了无人机从起飞到攻击完成的全过程。
王超[6]2017年在《无人机对地攻击仿真平台开发及效能评估研究》文中进行了进一步梳理随着对地攻击型无人机逐步发展成熟和战场成功运用,进一步刺激了世界各国发展对地攻击型无人机的热情,无人机对地攻击效能评估问题也成为无人机领域研究的热门课题之一。计算机仿真作为无人机对地攻击效能评估的主要手段之一,对无人机装备论证和作战使用等研究具有重要作用。本文以开发合理可用的无人机对地攻击仿真试验平台为目标,首先对无人机对地攻击过程进行了分析与建模,然后设计实现了无人机对地攻击仿真试验平台,最后运用仿真平台对无人机对地攻击作战效能进行了评估,并验证了仿真平台的合理性和有效性。具体研究内容包括:(1)无人机对地攻击过程分析与建模。首先分析了无人机对地攻击过程及作战特点,然后运用面向对象的思想,对无人机对地攻击过程进行详细的物理描述,并建立了无人机对地攻击仿真所需的数学模型,其中包括警戒雷达探测模型、地空导弹杀伤区模型、无人机质点运动模型、合成孔径雷达探测模型、空地导弹可发射区模型、无人机可攻击区模型、机载电子干扰模型以及任务概率模型,为仿真平台的开发和无人机对地攻击效能的评估提供基础。(2)开发了无人机对地攻击仿真平台。针对无人机对地攻击仿真试验平台开发目的,首先对仿真平台进行了功能需求分析,然后结合仿真平台功能需求对仿真平台进行了内部结构设计、主要模块设计、类图设计、仿真主界面设计,最后基于VS2008开发环境,采用MFC,选择面向对象的语言,编程实现了仿真平台。(3)无人机对地攻击作战效能评估。首先运用无人机对地攻击仿真试验平台对6种无人机对地攻击作战效能进行了评估与分析,为了验证仿真平台的合理性和有效性,提出了基于离差最大化的对地攻击无人机作战效能评估模型,给出了各分项指标的计算模型,并对同样6种无人机对地攻击作战效能进行了评估与分析,最后对基于两种效能评估方法的6种无人机对地攻击作战效能评估结果进行了综合对比分析,从侧面验证了仿真平台的有效性、合理性,并对未来无人机装备的发展提出了一些建议。
朱秋芳[7]2007年在《歼击机超机动飞行控制及多机协同多目标攻击技术研究》文中认为本文围绕着歼击机的超机动飞行控制、空空导弹叁维末制导律、多机协同多目标攻击、空对地攻击及对地攻击叁维视景仿真这几个方面展开了一系列的研究工作:首先基于轨迹线性化控制方法研究了新一代歼击机超机动飞行控制系统的设计问题。给出了歼击机超机动飞行的非线性数学模型,根据奇异摄动理论,将超机动飞行控制系统分成快慢两个回路,为其分别设计了轨迹线性化控制器并进行了典型超机动动作的仿真;考虑到系统建模误差和外界干扰等不确定因素对TLC控制器性能的影响,研究了鲁棒轨迹线性化控制方法,设计了相应的控制器,并进行了仿真验证。其次对空空导弹的叁维末制导律进行了研究。在建立了叁维制导模型的基础上,简单研究了叁维比例制导律及滑模变结构制导律;针对空战中大多数目标都具备机动能力的情况,在平行接近法的基础上,结合轨迹线性化控制方法,提出了一种新型的叁维末制导律;仿真结果表明,所提出的叁维TLC制导律是有效的,且在目标机动情况下比其它两种制导律有着更强的鲁棒性和适应性。随后研究了多机协同多目标攻击的空战决策算法。对于单机多目标攻击情况,采用隶属度线性加权规划方法完成了目标的攻击排序,并对预攻击的目标进行了火力分配;对多机协同攻击多个目标的情况,首先将大规模多机空战转化为小集团作战,然后在每个小集团内部,基于蚁群算法研究了协同空战决策,并对其进行了仿真实现。接着研究了现代空对地攻击技术。主要包括对地攻击决策算法和空地导弹攻击的全过程弹道仿真。基于变结构控制理论,重点研究了空地导弹的带落角约束的自导段导引律,仿真结果表明了它的有效性。最后在Windows平台上基于虚拟仿真软件MultiGen Creator、Vega和VC++研究了对地攻击叁维视景仿真,生动演示了导弹攻击地面目标的全过程。
王祖典[8]2000年在《新一代机载武器系统技术》文中提出本文简述新军事革命和未来战争的特点以及军用航空器在未来战争中的重要地位和作用，介绍新一代机载武器系统的发展特点及其各项关键技术。
许友平[9]2013年在《无人机对地侦察/攻击航路规划软件系统的研制与开发》文中进行了进一步梳理近年来，UAV被广泛应用于局部战争中，并且发挥了无可替代的作用。航路规划是UAV自主飞行技术的关键技术之一，鉴于以往的研究大多集中在如何规划安全性较高、油耗较低的低空突防航路方面，本文就UAV执行对地侦察和对地攻击任务时，不同飞行阶段的航路规划问题开展有针对性的研究。通过分析UAV执行对地侦察和对地攻击任务的过程，本文将其分为突防飞行、固定侦察、目标搜索、目标跟踪和攻击实施五个阶段，UAV在各个阶段的飞行航路均需满足特定的要求，为了能够清楚准确地描述各阶段的飞行要求，并在此基础上研究具体的航路规划方法，本文首先分析总结了UAV各个阶段航路规划所需考虑的叁大要素，包括环境要素、UAV系统要素和目标要素，并建立了各个要素详细的数学模型。应用UAV航路规划的要素模型，本文依次研究了上述五个阶段的UAV航路规划方法。突防航路的离线和在线规划分别是基于稀疏A*算法和D*算法完成的；在指定的固定侦察方式下优化UAV的侦察航路，只需以缩短飞行时间、减少拍照次数、提高覆盖有效率为原则优化相关的参数即可；本文将目标搜索和目标跟踪两个阶段的航路规划问题描述为滚动时域控制问题，分别采用粒子群算法和遗传进化算法进行求解，从而使得UAV能够在尽量短的时间内发现更多的目标，并且在跟踪目标时以较小的代价获取尽量确定的目标状态信息；在攻击实施阶段，UAV航路的规划方法则是基于比例导引律改进而来，规划出的航路应能够引导UAV快速、准确地进入机载武器的可攻击区，从而实现对目标的精确打击。以各个阶段UAV航路规划的方法为理论基础，本文采用C编程语言开发了UAV对地侦察/攻击航路规划软件系统。该系统由规划要素模块、航路规划模块和软件界面模块组成，首先，应用模块化设计方法确定叁个模块的接口和功能，然后，通过编码将这些接口和功能转变为程序中的数据和函数，最后对软件系统的功能进行测试与调试。测试表明，该系统能够实现UAV执行对地侦察和对地攻击任务的航路规划功能，并且具备良好的交互性能。
参考文献：
[1]. 近距空地攻击仿真关键问题研究[D]. 彭雪峰. 西北工业大学. 2003
[2]. 火力/飞行/推进控制系统综合研究[D]. 张怡哲. 西北工业大学. 2003
[3]. 多机协同多目标攻击关键技术研究[D]. 吴柢. 南京航空航天大学. 2004
[4]. 基于数据链的武装直升机智能火控技术[D]. 叶新明. 南京航空航天大学. 2009
[5]. 目标的识别与快速准确攻击一体化设计研究[D]. 陈挚. 南京航空航天大学. 2011
[6]. 无人机对地攻击仿真平台开发及效能评估研究[D]. 王超. 南昌航空大学. 2017
[7]. 歼击机超机动飞行控制及多机协同多目标攻击技术研究[D]. 朱秋芳. 南京航空航天大学. 2007
[8]. 新一代机载武器系统技术[J]. 王祖典. 航空科学技术. 2000
[9]. 无人机对地侦察/攻击航路规划软件系统的研制与开发[D]. 许友平. 南京航空航天大学. 2013