王超[1]2017年在《无人机对地攻击仿真平台开发及效能评估研究》文中研究说明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。
陈挚[2]2011年在《目标的识别与快速准确攻击一体化设计研究》文中研究指明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。
邵凝宁[3]2006年在《数据链指挥下无人机群超机动对空对地攻击研究》文中研究说明本文结合空军装备部某“十五”预研课题,围绕着战术数据链、多机协同多目标攻击、超机动攻击、空对地攻击这四个方面展开了一系列的研究工作:本文首先给出了适应叁军联合作战的战术数据链系统的基本方案,建议采用时分多址的工作模式,并利用移动自组织网络的概念构建数据链网络,同时针对数据链传输信息的时间延迟特性和指挥机指挥下的多机协同作战特点,应用一种极坐标系下的卡尔曼滤波算法对该传输延迟误差进行补偿,并在此基础上进行目标运动参数的转换,以获得目标相对于某无人机的当前运动信息,且利用仿真验证了方法的有效性。其次研究了数据链指挥下基于叁维空间的空战决策算法,并重新考虑了决策模型以进行更为有效的态势评估。详细内容包括将决策学中的TOPSIS方法成功地应用于单机多目标的攻击决策,完成目标攻击排序与火力分配,并进行了仿真验证;利用矩阵对策法解决了空战中的机动决策问题;在探讨综合优势指数的基础上研究了分组决策以及小集团内部的多机协同算法;提出一种RBF-RBF组合神经网络来解决多机协同多目标攻击战术决策中的目标分配和攻击排序问题,并利用Simulink仿真验证了该方案的可行性。接下来本文建立了超机动飞机的数学模型,并根据时标分离的原则,将飞机状态划分为快回路和慢回路,然后应用非线性动态逆理论分别构造两个回路的控制律,同时利用设计的飞控系统对赫布斯特机动进行了仿真。本文也研究了空对地攻击的若干技术,包括对获得数据链指挥下地面目标相对于某攻击机当前时刻相关参数的方法进行了阐述及仿真,并在此基础上讨论了单机对地面多个目标的攻击决策算法,同时提出了一种风干扰下空地导弹的叁维末制导导引律,且利用数字仿真进行了验证,并指出研究空地导弹导引律时考虑风影响的必要性。最后,本文编制了叁维动画可视化仿真软件,生动形象地演示了空地导弹攻击目标的过程。
岳源[4]2015年在《对地攻击型无人机作战仿真建模研究》文中研究表明随着对地攻击型无人机近年来的迅速发展和广泛使用,其作战效能评估研究也逐步升温。本文首先基于对地攻击型无人机作战过程的研究,构建了作战仿真系统,并进行了仿真计算和分析。然后研究了未来有人机与无人机协同对地攻击问题,建立了效能评估模型,内容包括:针对对地攻击型无人机的特点,分析了其对地攻击样式,研究了其对地攻击过程,即面向时效性目标、非时效性目标的打击方式;根据以往作战案例和未来作战环境,设定了对地攻击型无人机的典型作战剖面。其中,分析了高—高—高、高—低—高、低—低—低叁种典型的作战剖面。为了更深入的研究在野战防空条件下的对地攻击型无人机作战特点,采用面向对象的思想建立了对地攻击型无人机的作战仿真模型。内容包括:野战防空作战环境想定、攻防对抗仿真流程、主要对地攻击阶段的模型建立。通过分析对地攻击模型构建了对地攻击型无人机仿真系统。该系统可以仿真对地攻击型无人机对地攻击的全过程从而进行对地攻击的效能评估。通过对比同一条件下参数变化产生的不同仿真结果,分析得到一些初步结论:机载辅助防御系统比无人机自身RCS值更能提升对地攻击型无人机突防概率;合成孔径雷达比光学器材更能增强对地攻击型无人机的探测能力,识别库容量的越大越能提高无人机识别能力;空面导弹比精确制导炸弹毁伤能力更高。综合来看可以得知,对地攻击型无人机需要更好的战场感知能力、更丰富的自主智能能力、更强大的攻击能力,这些分别对无人机的全向雷达告警系统、辅助防御系统、识别库系统、机载雷达系统、机载武器系统提出了更高的要求。有人机/无人机协同对地攻击是未来空对地打击的主要作战样式,如何评估其协同作战的效能是军地双方共同面对的重要课题。首先根据完成对地攻击任务的4个环节建立了对地攻击的总概率模型;然后基于桥联模型建立了各个环节的概率模型;最后给出了一架有人机协同两架无人机对地攻击的算例,并对模型反算、协同与非协同对比以及多波次攻击等问题进行了讨论和分析,验证了模型良好可用性和广泛适用性。
朱艳萍[5]2012年在《多无人机协同攻击策略研究》文中研究指明随着无人机技术的不断发展，特别是无人机在战争中的应用越来越普遍化，多无人机协同作战已成为一个热门的研究课题，各国都掀起了研究无人机作战技术的热潮。根据建立的攻击模型，设计有效的求解算法，在最短的时间内求解出无人机-目标分配方案，将为无人机任务的完成提供有效的保障。从多无人机协同空战和多无人机协同对地攻击两个部分进行多无人机协同攻击策略研究，针对这两个部分分别建立了相应的攻击模型，设计了相应的优化算法对模型进行求解，并用matlab进行实例仿真验证所设计算法的优劣性，并将matlab仿真实例在MAK软件中进行实景仿真，观察多无人机协同攻击的实际作战效果。多无人机协同空战部分，分析了多无人机空战问题，介绍了无人机协同空战中目标的分配规则，根据现代信息技术作战需求，改进了无人机空战效能的求解方法，利用灰色系统理论的关联度分析法对目标进行威胁判定。针对多无人机协同空战中单波次攻击和多波次攻击情况，用融合了遗传算法的粒子群算法进行求解。对建立的空战模型进行实例仿真，得到算法仿真图和算法多次仿真的统计数据，并对得到的仿真结果进行相应的分析。多无人机协同对地攻击部分，对无人机对地攻击问题进行了效能分析，根据无人机的装备情况和地面目标点的火力情况，分析出任务成功率和最佳攻击时间；针对多无人机协同对地攻击总任务完成时间最小化和攻击效果最优化问题，分别建立了约束指派时间最优化模型和效益值最优化模型，并利用万有引力搜索算法对模型进行求解，针对不同地面目标分布情况进行算法仿真，得到算法仿真结果图，并对算法进行多次仿真得到统计数据，并对得到的统计数据进行分析。
王超, 董彦非, 岳源, 屈高敏[6]2017年在《无人机对地攻击仿真试验平台设计与实现》文中进行了进一步梳理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,在visual studio 2008开发环境下,运用面向对象和模块化设计的思想初步设计并实现了无人机对地攻击仿真试验平台,并在此平台上对无人机执行典型对地攻击任务进行了仿真试验,验证了此仿真平台的合理性和可行性。
杨润洲[7]2016年在《UCAV对地攻击协同任务分配与航迹规划方法研究》文中研究表明对地攻击是现代战争的主导力量,无人作战飞机是未来空战的主要执行者。本文针对局部压制敌防空系统(SEAD)战术下,无人作战飞机对地攻击涉及的态势评估、协同任务分配和突防航迹规划叁项关键技术进行了研究。针对局部SEAD战术的特点,研究了态势评估方法。基于动态贝叶斯网络建立了来拦截目标身份识别模型;基于模糊贝叶斯网络建立了两级压制目标筛选评估模型,一级模型可有效确定目标打击价值,二级模型可确定局部SEAD任务的压制目标。针对现有任务分配建模方法对任务过程的动态性不敏感的问题,提出了一种模型迭代优化建模方法,考虑了不同时序攻击任务之间的关联性;提出了一种离散混合蛙跳算法,通过改进混合蛙跳算法的局部更新策略,使其能够适应任务分配这类复杂离散组合的优化问题。提出了一种分层的多UCAV叁维突防航迹规划方法。提出了DTWA*算法做二维航迹规划,提出了粒子沉降法规划航迹的高度信息,并提出了基于大步长A*算法结合DTW路径的方法对突防航迹在线重规划,以解决突发情况下的在线航迹调整问题。仿真结果表明,该方法可有效利用低空突防策略,增加了突防的安全性;航迹重规划具有较强的实时性,能够适用于突发环境改变的情况。采用B/S模式开发了一套无人机对地攻击辅助决策系统。该系统包括贝叶斯网络评估与航迹规划两个功能模块,通过该系统可快速创建模型,并可方便的进行算法的仿真研究。
孔祥骏[8]2003年在《无人机对地攻击仿真研究》文中提出本文主要针对无人机对地攻击任务特点，开展仿真模型研究，并以此为基础设计出无人机防区外攻击的典型动作链，对攻击过程中无人机与空地导弹的配合问题进行了初步的研究。 建立了空地作战任务仿真框架和空地导弹的弹道计算模型。在分析了典型防区外导弹飞行特点的基础上，进行空地导弹弹道仿真。结合作战任务剖面、导弹发射条件和弹道，设计出无人机防区外攻击导弹发射前、后的机动动作链。结合动作链的要求，建立了无人机指令控制模型和动力学模型，实现了典型对地攻击过程中动作链仿真。 通过一个无人机实施防区外攻击的算例，总结出导弹发射前后无人机的动作链特点，对无人机作为空地武器发射平台与空地导弹的配合问题进行了初步的探讨。
张洋[9]2017年在《无人机对地攻击任务分配方法研究》文中提出随着科技的发展日新月异,无人机(UAV)被更多元化的应用在了现代战争的各个方面。由于其具有体型小、损耗少、控制精准等诸多优点,在目标侦察、火力打击、协同作战等方面承担了越来越重要的任务。从现代战场情况来看,单架无人机单一任务模式已经无法满足信息化战争的需求,如何实现复杂战场环境下多无人机多任务的任务分配,正是当前无人机应用亟待解决的关键问题之一。首先,对无人机对地攻击任务分配问题相关概念进行分析。无人机任务规划系统的研究问题主要包括任务分配和航迹规划,而任务分配研究的方法主要分为集中式和分布式。简要阐述了无人机对地攻击任务分配的叁大原则:协同性原则、实时性原则和自主性原则。其次,对无人机对地攻击任务分配的关键技术问题进行了介绍。对于数据链路通信技术、地面态势评估技术、任务实时协作技术和重规划等技术进行了简要论述。同时指出该问题研究的重点在于模型的建立及相关算法。模型的选择与约束的确定是将其转化为多目标优化问题的基础。算法的计算效率是无人机对地攻击任务分配的关键,研究与无人机任务分配问题相关的算法,分析比较不同算法之间的优劣,从而加以改进和优化,是我们需要完成的主要工作。对于任务分配中常用到的叁种算法:遗传算法、禁忌搜索算法及粒子群算法进行了分析比较。再次,对无人机任务分配问题进行建模,建立起攻击收益和损耗函数为一体的多目标函数体系,对这一多目标体系下的约束条件进行了详细的描述,并对该数学模型进行惩罚性优化,采用NSGA-Ⅱ算法来解决该问题,分析此种算法的优缺点,在同时对种群的初始化采用了混沌优化,提高了算法的速度和求解质量。最后,在仿真实验中,本文对NSGA-II算法得出的结果,与传统GA算法的结果进行了比较分析。实验表明,优化后的NSGA-II算法可以快速高效的解决无人机任务分配问题,有其自身的优越性。
鲁鸿轩, 魏瑞轩[10]2018年在《基于叁支理论的无人机对地攻击认知决策方法》文中指出针对无人机对地攻击过程的自主化问题,为使无人机能够有效规避突发的地面火力威胁,研究借鉴人类智能的认知决策方法。通过分析无人机的对地攻击过程,建立了对地攻击模型,将无人机对地攻击过程中的机动行为归纳为3种方式,运用描述人脑认知思维的叁支决策理论,提出了一种基于叁支决策的无人机对地攻击认知决策方法。通过与其他类自主攻击决策方法的对比分析和仿真实验表明,提出的方法能使无人机合理规避攻击过程中突然出现的防空火力单元威胁。
参考文献：
[1]. 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
[2]. 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
[3]. 数据链指挥下无人机群超机动对空对地攻击研究[D]. 邵凝宁. 南京航空航天大学. 2006
[4]. 对地攻击型无人机作战仿真建模研究[D]. 岳源. 南昌航空大学. 2015
[5]. 多无人机协同攻击策略研究[D]. 朱艳萍. 南京航空航天大学. 2012
[6]. 无人机对地攻击仿真试验平台设计与实现[C]. 王超, 董彦非, 岳源, 屈高敏. 第18届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集（18th CCSSTA 2017）. 2017
[7]. UCAV对地攻击协同任务分配与航迹规划方法研究[D]. 杨润洲. 南京航空航天大学. 2016
[8]. 无人机对地攻击仿真研究[D]. 孔祥骏. 西北工业大学. 2003
[9]. 无人机对地攻击任务分配方法研究[D]. 张洋. 西安电子科技大学. 2017
[10]. 基于叁支理论的无人机对地攻击认知决策方法[J]. 鲁鸿轩, 魏瑞轩. 空军工程大学学报(自然科学版). 2018
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