美国海军无人机系统现状与发展趋势

美国海军发展的无人机系统主要用于三个领域,一是全球范围的情报、监视与侦察（ISR）;二是抑制和打击敌空中防御能力及渗透监视;三是战术侦察与目标指示。舰载无人机承担了后面两个领域的任务。     

考虑机场位置与航线流量影响的航空网络防御资源优化策略

传统复杂网络领域对网络防御问题的研究未考虑影响航空网络防御资源配置的主要因素,为此提出 一种考虑机场位置、航线流量等因素的基于航空网络实际的防御策略,来降低网络风险。首先,利用节点脆弱 性减少模型确定不同类型防御资源防御量与节点防御能力的函数关系;然后,对传统的重要度评价矩阵做出改 进,考虑航线流量、机场位置等影响航空网络防御资源配置的因素对节点进行重要度排序,并分析节点与整个 航空网络风险的关系;最后,在总防御资源量一定的情况下,利用模拟退火算法对各个节点配置的防御资源量 进行求解,使得网络总风险最小。通过对随机生成网络与中国航空网络的实验发现,该优化策略在分配防御资 源时,能够区分机场节点位置和流量的差异,相比于传统方法能够有效降低网络总风险。     

美国导弹防御系统初具作战能力，但离预期目标有差距

英国《防务新闻》近日报道：美国国防部从1985年以来为美国导弹防御局主持发展的弹道导弹防御系统（BMDS）项目投入大约900亿美元。按照美国导弹防御局的计划，在未来6年还将为该项目提供大约580亿美元的发展经费。美国导弹防御局的总目标，是发展一种能够摧毁从任何地方发射的、处于任何飞行阶段的敌方导弹的防御系统。美国导弹防御局采取的途径，是按两年一批部署导弹防御系统的分系统，从而逐步提供新的作战能力。从2004年开始，到2005年12月为止，部署了第一批即2004年批导弹防御系统（仅为导弹防御系统中的两个分系统），能够对来自北朝鲜和中东的导弹威胁提供某种程度的防御能力。     

基于蚁群算法的无人机航路规划

为了提高无人机(UAV)作战任务的成功率，在敌方防御区域内执行攻击任务前必须规划设计出高效的无人机飞行航路，保证无人机能够以最小的被发现概率及可接受的航程到达目标点。针对这一问题，对新近发展的蚁群算法进行了讨论，提出了适用于航路规划的优化方法，并对无人机的攻击任务航路进行了仿真计算。仿真结果表明，该方法是一种有效的航路规划方法。     

台军2010年前后制空能力发展趋向

台湾当局为对抗我统一祖国的行动,在2010年以前将高度重视发展制空能力,发展计划的核心是发展导弹防御系统,提高导弹预警能力和导弹防御能力。同时,注重发展进攻力量,以提高先制反制作战能力;并提高联合作战的能力     

基于导向强化Q学习的无人机路径规划

随着无人机的广泛应用,其飞行能耗和计算能力面临着瓶颈问题,因此无人机路径规划研究越来越重要。很多情况下,无人机并不能提前获得目标点的确切位置和环境信息,往往无法规划出一条有效的飞行路径。针对这一问题,提出了基于导向强化Q学习的无人机路径规划方法,该方法利用接收信号强度定义回报值,并通过Q学习算法不断优化路径;提出"导向强化"的原则,加快了学习算法的收敛速度。仿真结果表明,该方法能够实现无人机的自主导航和快速路径规划,与传统算法相比,大大减少了迭代次数,能够获得更短的规划路径。     

美军北美航空航天司令部研究防御巡航导弹和无人机

美国北美航空航天司令部(NORAD)正在制定称之为“顶级要求文件”(CRD)的、防御来袭巡航导弹和无人机攻击的指导性文件。该文件要确定未来威胁的性质、现有能力的特点和对付未来威胁的能力特点,主要考虑的是能将各传感器和各射手联网的“系统中的系统”,提供对巡航导弹和无人机的多层防御。该文件的制定正处于最后阶段。考虑到北美海岸线很长,所有潜在的、雷达反射面很小的飞行器都可能侵入,同时缺乏对其拦截的有效武器,因此,防御来袭巡航导弹和无人机攻击是一项非常具有挑战性的任务。北美航空航天司令部的计划主管 W·霍奇金少将说,“9.11”事件之后,北美航空航天司令部的任务已经从冷战时代的监视威胁并提供重大战略告警,转为每天不停地提供航空航天领域的时间敏感目标的瞄准信     

“阿尔法”连 的撒手锏

2008年5月28日,美国陆军防空司令部司令罗伯特·伍德准将,在位于德克萨斯州博利斯堡埃尔帕索的陆军防空司令部总部,亲自主持了组建一支新的导弹防御连队的典礼,正式成立隶属美国陆军第32防空与导弹防御司令部第11防空炮兵旅第4防空炮兵团的阿尔法导弹防御连(代号A-4连)(见图1)。这是美国陆军为即将装备的新型弹道导弹防御系统——末段高空区域防御(THAAD)系统而组建的第一个连队,标志美国已经着手准备在2009年开始部署末段高空区域防御系统。加上美国现在已经部署的地基中段防御系统、宙斯盾弹道导弹防御系统和爱国者先进能力-3(PAC-3)系统,届时美国将拥有由四种防御系统组成的一体化全球弹道导弹防御系统,进一步扩大美国的防御能力和规模。     

考虑多边界状态约束的飞翼布局无人机姿态控制

以大展弦比飞翼布局无人机为研究对象,针对强扰动环境下多边界状态约束时的飞行姿态控制问题,提出一种指令-控制律联合限制的全状态约束控制方法。该控制方法分别独立设计了指令边界限制器、过渡指令产生器和指令跟踪控制器3个部分。首先,基于无人机动力学特性设计的指令边界限制器,利用无人机的各个状态边界来限制姿态控制器的指令,实现了将非受控状态的约束问题转化为受控状态的约束问题;其次,基于"安排过渡过程"的思想并考虑约束限制环节,设计了过渡指令产生器,为无人机在线生成从当前姿态到期望跟踪姿态的过渡指令;最后,基于障碍Lyapunov函数和扩张状态观测器,设计了指令跟踪控制器,使无人机能够克服干扰且快速稳定地跟踪过渡指令。通过采用Lyapunov稳定性理论分析,该控制方法能够保证姿态跟踪误差收敛有界,且始终处于给定区间内部。仿真结果表明,该控制方法能够保证无人机飞行状态在不超出约束边界的同时,实现对姿态指令的准确跟踪。     

基于改进A-Star算法的隐身无人机快速突防航路规划

针对现代战争中隐身无人机（UAV）在高严密的组网雷达防御体系下的生存及突防问题,提出了基于改进A-Star算法的隐身无人机战区突防航路规划技术。首先对隐身无人机突防过程进行了分析建模,分别建立了隐身无人机的运动学模型、动态雷达散射截面特性和组网雷达探测概率的计算模型。然后针对传统算法在解决隐身突防问题时的不足,充分考虑所规划航路时的快速性和安全性要求,设计了改进A-Star算法。在算法中引入了多层变步长搜索策略和无人机的姿态角信息,结合秩K融合准则,通过每段航迹上隐身无人机被组网雷达系统的发现概率来判断新航迹点的可行性。仿真结果表明,改进A-Star算法能够在复杂的组网雷达系统下快速生成更优的战区突防航路,具有一定的应用价值。     

2014中国无人机大会在京隆重召开

<正>9月15日至18日,由中国航空学会主办,中航出版传媒有限责任公司承办的2014(第五届)中国无人机大会在北京艾维克酒店隆重举行。作为我国无人机领域规模最大、层次最高的交流平台,本届无人机大会以"无人机的军民融合式发展"为主题,共分无人机领域的先进技术、无人机的服务与创新以及国际专场等3个单元。     

无人机动态飞行参数处理及应用策略

飞行参数处理能够有效地评价无人机在飞行过程中的行为,将其与故障注入技术相集成能够合成测试无人机系统可靠性的完整技术。文中结合无人机的特点提出了一种面向飞行参数时序数据流的飞行参数处理方案,利用飞行参数处理技术实时判读无人机的行为,监测机载设备故障在无人机系统中的传播过程。首先在分析无人机飞行参数数据特征的基础上,着重研究了飞行参数实时数据采集和数据处理方法;然后构造了一个实际的飞行参数处理系统UAVFDD_01,并分析了动态飞行参数处理过程。系统可靠性测试试验结果表明设计的系统能够满足无人机可靠性测试的要求。     

高空长航时无人机结构重量估算方法研究

在对高空长航时无人机总体参数统计数据分析的基础上,利用线性回归分析的方法并结合工程实践经验推导出高空长航时无人机结构重量估算公式;以美国的高空长航时无人机"全球鹰"(global hawk)为例进行估算,结果验证了结构重量评估公式的合理性和可用性;在此评估公式的基础上运用数学方法推导出反映高空长航时无人机总体参数变化与结构重量变化规律的数学公式,并对总体参数的敏感性进行了分析.在飞机总体设计过程中,充分考虑总体设计参数对飞机各部分结构重量的影响规律,就能够使高空长航时无人机结构重量的估算结果更加准确合理.     

一种基于一致性的四旋翼无人机编队避障方法

针对一致性方法无法实现四旋翼无人机编队避障的问题,在航迹规划空间中引入势场来避免编队无人机间和编队无人机与障碍物间发生碰撞。以一致性方法为基础引导四旋翼无人机形成期望队形,为提高算法的收敛速度并且避免四旋翼无人机之间发生碰撞,增加了目标点的引力场和无人机间的斥力场;为有效避开外部环境中的障碍物,增加了障碍物的斥力场,并且构建了四旋翼无人机编队避障控制协议。仿真结果表明,新构建的控制协议能够引导编队无人机有效避开障碍物,并且能够恢复预期编队队形。     

图片消息

<正> IAI公开展示"微型黑豹"无人机以色列航空工业公司(IAI)在11月23日公开展示了一架"微型黑豹"倾转旋翼无人机。该机是为特种部队设计的,目前处于后期研制阶段。该无人机采用了一种创新的自动飞行控制系统。利用这套系统,无人机可按照地面控制站内操作员发出的指令,在无其他操作人员协助的情况下,完全自主地实现从     

大中型无人机维修保障体系建设的思考

正随着大中型无人机在军民领域的广泛应用,与产业发展适配的大中型无人机维修保障体系亟需建立。本文从无人机产业发展趋势及大中型无人机维修保障体系的需求入手,分析了当前存在的主要问题,基于系统工程理论,提出了大中型无人机维修保障体系模型建构;探讨了适配某大型无人机军民应用需求,基于适航和军民融合理念,按"分类"与"分级"结合的模式,设计建构其机型维修保障人员资质体系的思路与框架。     

2019年无人机智能技术发展大会征文通知

<正>为促进学术交流,鼓励科技创新,推动无人机事业快速发展,中国航空学会无人机及微型飞行器分会将于2019年10月下旬举办无人机智能技术发展大会。大会主题为"人工智能与无人机系统",将重点研讨人工智能技术在无人机系统中的应用研究。大会面向全国开展征文,现将有关事项通知如下:一、征文范围1.人工智能在无人机系统中的应用和发展研究;2.智能无人机技术研究;3.认知无人机技术研究;4.先进无人机感知与规避、自主与协调控制、智能决策技术研究;5.先进无人机任务载荷技术研究;     

审定类民用无人机飞机级功能危险性分析

基于无人机"人机分离"的特有设计特点和运行限制条件,以国内某大型民用无人机为例,对我国审定类民用无人机的安全性评估方法进行了研究。通过定义无人机系统的飞机级功能,并对无人机功能失效状态概率基准的分析,建立了适合于无人机的安全性指标;开展了无人机的飞机级功能危险性评估过程,分析失效状态对无人机、机组人员、地面人员和空中其他飞行器的危害影响并划分了失效状态的危险严重等级。     

基于预测控制的无人机编队内部避碰

针对无人机编队内部避碰问题,首先采用基于预测控制的方法,解决了在即将发生碰撞情况下无人机的航向调整问题;然后,建立了航路回归模型,解决了无人机避碰后,迅速回归预定航路的问题。仿真结果表明,文章给出的避碰方法能够有效解决无人机编队内部碰撞问题。     

基于改进一致性算法的无人机编队控制

编队飞行是指多架无人机保持以一定队形进行飞行的状态,相比于单架飞机执行任务,无人机编队能够增加搜索面积,提高飞机飞行性能,增大完成任务成功率。编队控制是实现编队安全高效完成指定任务的前提。本文以一致性理论为基础,针对无人机运动模型的特点与实际飞行要求,对基本的一致性算法进行改进,提出了改进一致性无人机编队控制算法。首先利用纵向和横侧向解耦的自动驾驶仪模型给出了无人机的三自由度运动方程,根据机动性与飞行性能要求定义了各方向上的加速度、速度与角速度约束。基于一致性理论,将编队控制分为平面与纵向2个方向进行,在状态控制的基础上,利用各状态变量间的几何关系对无人机运动自由度进行转换,加入编队队形信息,设计了编队控制算法。为了使算法生成的指令信号满足约束条件,提出了"最小调整"约束条件处理策略。依据粒子群算法对各无人机的爬升加速度进行优化,以避免机间碰撞。仿真结果表明：提出的编队控制算法具备编队成形与变换功能,能够使无人机编队状态快速收敛到指定值,且保持指定队形,无人机飞行状态满足所有约束条件。