基于SysML的远程专家保障装备体系建模及结构评估

未来联合作战呈现出体系对抗体系的特点,为满足作战需求对武器装备体系设计提出了更高的要求,实现动态作战环境下武器装备体系结构建模和评估是体系设计中的重要内容。基于联合作战背景下的远程专家保障装备体系想定,从体系作战需求角度出发通过SysML(系统建模语言)建立体系结构模型,设计远程专家保障装备体系结构视图产品,结合ExtendSim建立了可执行模型,并进行仿真分析和结构评估,为提升体系能力提出有效可行的建议。     

装备体系贡献率评估方法探究

未来装备必须坚持体系化发展,并通过贡献率评估明确在体系中的地位和作用。明确了装备体系贡献率的定义和评估意义,分析了定性评估法、基础技战术指标比较法、综合技战术指标灰靶比较法、基于装备体系的网络层次分析法、基于体系仿真及效能评估法等装备贡献率评估方法,并给出了灰靶比较法、网络层次分析法具体评估实例。同时,结合各评估方法特点,提出了网络层次分析法、体系仿真及效能评估法相结合的改进综合评估方法流程,实现装备体系贡献率的准确评估。     

装备效能评估与建模仿真技术

装备系统效能评估是检验装备作战能力的重要手段,是武器装备体系发展战略规划的基础,对比分析国内外装备效能评估与检验的过程和方法,其中主要的一种手段就是作战仿真分析。在梳理分析典型军事仿真分析评估系统的基础上,提出了仿真系统的功能需求、分类和总体架构,围绕系统实现中建模与仿真面临的挑战,总结提出了跨层次(平台)仿真建模技术和多分辨率(模型)仿真建模技术。     

太空目标监视装备效能贡献率评估研究

为了促进太空目标监视装备体系的协调统一发展,为太空目标监视装备体系中新型装备的研制和发展提供依据,构建了太空目标监视装备效能贡献率评估指标,并对评估指标的内涵和度量方法进行了分析。通过对评估指标的有效性、重要性和完整性进行检验,保证了评估指标能够满足评估的需求。采用层次分析法给出了评估指标的权重系数,并通过仿真系统给出了各个评估指标的能力结果,得出了新型装备在太空目标监视装备体系中的效能贡献率。     

机载电子战效能评估模型研究

在分析电子战装备效能评估一般方法基础上,应用解析法和层次分析法,综合专家评估意见,建立了电子战作战效能评估的数学模型。通过典型算例示范,指出了用该模型的物理意义,为机载电子战装备效能评估提供较为科学的依据和易行的操作方法。     

航天装备作战试验体系设计研究

为有效考核航天装备作战效能、保障效能、部队适用性、作战任务满足度等综合效能,提出航天装备作战试验流程,从作战试验指标体系、指标评估模型、试验总体方案等方面开展研究,为航天装备作战试验体系建设提供技术支撑.     

遥测装备智能运维系统的研究与工程化实现

随着航天发射和在轨航天器管理任务的不断增加，为支撑各类测控需求，遥测站数量越来越多，测控系统越来越复杂。为了从整体降低对遥测任务及遥测装备的运维管理成本，提升运维信息的应用能力，为各类角色用户提供有效全面的信息支撑，需要建立体系化的遥测装备智能运维系统。构建多级智能化运维体系，通过现代化信息感知和传输技术实现装备信息的多维度快速获取、感知和汇聚，全局性掌控战斗资源，建设运维中心及信息处理平台完成数据的智能融合处理，通过对各装备、各时段数据的比较，关联挖掘信息，深层次利用运维数据，实现资源全景展示、装备状态监视与智能维护、运行效能评估、态势分析与预测等能力，为遥测资源和战斗力部署调度提供直接全面的决策支撑。     

免维修使用期分析

基于传统的指数分布的平均故障间隔时间（MTBF）方法已经不能适应现代战争对装备效能和费用的双重要求，提出了免维修使用期（MFOP）的概念，并通过与MTBF对比分析了其含义，意义及与之相关的度量，费用，适用范围，预计模型和实现等问题，指出了MFOP不仅可应用于飞机，还可以应用于其他装备，并以导弹为例进行了分析。     

基于组合赋权和云模型的遥测系统作战适用性评估研究

针对遥测系统作战适用性评估问题,构建了基于组合赋权和云模型的评估架构。采用AHP (Analytic Hierarchy Process,层次分析法)、改进变异系数法和最小鉴别信息原理确立指标综合权重;运用云模型理论,进行“黄金分割法”标准云设计和相似度匹配,确定指标等级差异,查找了装备作战适用性短板弱项所在,为遥测系统升级革新及新装备（软件定义遥测系统）研制开发提供依据遵循。评估方法可为遥测系统作战效能、体系适应性、在役适应性等类似评估提供参考借鉴,不断提高装备复杂环境下适应能力。     

国外武器装备研制保障服务体系概况及启示

武器装备的保障能力是战斗力生成的“倍增器”。现代武器装备维修保障难度大、费用高以及战备完好性差等问题日益突出,引起各国普遍关注。自20世纪60年代以来,以美国为代表的发达国家提出并发展了大量装备保障理论和技术,注重装备全寿命周期保障的顶层设计、总体规划、引领指导和统筹管理,形成了作战用户需求牵引、主管部门统筹协调、研制单位主体实施的“铁三角”关系模式。特别是研制单位在装备全寿命周期保障中开展了卓有成效的工作,逐步形成了较为完善的武器装备研制保障服务体系,有力提升了保障能力和战备完好性。     

基于认知云的无人机群组信息对抗系统

基于认知云的无人机群组信息对抗系统由长航时、低成本的电子战无人机群组和云计算网络构成。侦察无人机负责有限范围内的信息侦收，云计算网络融合无人机群感知结果，生成广域信息态势，动态制定系统层对抗策略，调度攻击无人机实施电磁频谱压制或信息接入攻击，同时评估对抗效能，实现信息攻防闭环。无人机群组抵近工作，可显著降低载荷设计复杂度，实现小型化、低功耗与有效性的统一设计。     

基于“OODA环”优化的卫星导航定位安全与对抗应用研究

卫星导航定位设备的“生存”环境日益复杂、严峻,各类电子对抗、干扰欺骗十分激烈,人为干扰已成为卫星导航定位安全与对抗的重点。针对传统手段无法有效应对干扰复杂性、全面性、系统性的不足,本文在分析“OODA环”理论和实践转化的基础上,结合复杂环境下“干扰-抗干扰”的整体对抗过程,优化“OODA环”运行,将其与卫星导航定位安全与对抗应用进行耦合,提出基于“环境感知-筛选隔离-检测识别-效能评估-策略规划-对抗反制-回访反馈-再感知”的卫星导航定位安全与对抗不定向循环链路,并对拓展、映射的七个环节及关键技术进行分析、论证。通过引入“循环”和“不定向”两个概念,不仅实现了周期性外循环和部分环节内循环的嵌套迭代和导向性传输的运行机制;而且优化了内循环的自由度,使得各环节互联且独立、循环但不定向,有效增强了卫星导航定位安全与对抗的鲁棒性。本文的设计思路可加快实现循环链路的动态闭环,提高对抗的整体效能,在实践应用和技术论证中具有一定的参考价值。     

基于小波神经网络的双足步行机器人步态规划控制器

对于传统的神经网络中神经元模型在结构和信息存储能力上存在的不足，本文提出了一种基于广义小波其函数网络的神经元集聚模型，这种小波神经网络不仅收敛速度快，非线性逼近能力更好，而且具有内部结构变尺度、自适应调整和广义信息存储等智能化特点，更符合生物原型的实际情况。静态学习和准动态学习仿真实验证明这种神经网络结构的有效性。     

空间遥操作机器人系统控制参考模型

从分析智能系统中智能行为机制人手，研究了智能系统中自组织单元基本结构，基于智能工程中的集成单元结构，提出了遥操作机器人系统的递阶嵌套控制参考模型，并应用到遥操作空间机器人模拟实验中，完成了模拟舱内作业任务，验证了其实用性。     

欠驱动航天器编队重构的切换神经网络控制

针对圆轨道欠驱动航天器编队重构问题,将传统的自适应神经网络控制器和自适应滑模控制器相结合,设计了一种切换神经网络控制器,用以跟踪由伪谱法求解得到的航天器编队重构的最优开环控制轨迹。自适应神经网络控制器在活跃区域内工作,利用径向基神经网络(RBFNNs)近似动力学系统中的不确定项,自适应滑模控制器在活跃区域外工作,利用自适应律来估计近似误差上界,并采用李雅普诺夫方法证明了闭环系统稳定性。数值仿真结果表明切换神经网络控制器可在欠驱动条件下实现编队重构,与线性滑模控制器相比,实现了控制器快速、高精度、强鲁棒等控制性能。     

基于六自由度模型的弹载计算机闭环仿真系统研究

提出了基于导弹六自由度模型,将弹载计算机置于导弹闭环仿真回路,从而构成对弹载计算机进行考核的半实物仿真方法。通过建立导弹六自由度模型,在分析弹载计算机信号接口和软件特点的基础上,对弹载计算机闭环仿真系统的硬件组成和工作原理进行了论述。通过采用高性能的仿真计算机、实时积分算法、智能化接口设备和基于PCI总线的数据通讯方式几个方面,保证了半实物仿真的实时性。     

航天器产品数字化制造的实践与思考

从航天器产品研制现状和需求出发,探讨了数字化制造的内涵,提出了航天器产品数字化制造的总体思路,并对关键环节包括信息流打通、过程管控与闭环、条件保障三个方面,进行了深入分析,最后结合当前航天器产品数字化制造工程化应用推进过程中面临的问题提出了建议,如建立配套管理机制和规范体系并有效落实、关注信息流打通和闭环管控等。     

无速度测量下的航天器安全接近位姿一体化控制

针对考虑位姿耦合的非合作航天器交会对接场景,在没有速度测量情况下为了同时解决安全约束、模型不确定性、执行器故障和输入饱和问题,提出一种基于容积卡尔曼滤波算法(CKF)的自主安全接近方法。首先基于容积卡尔曼滤波器和扩张状态观测器(ESO)分别估计目标航天器的位姿信息和相对速度信息;然后通过将一种新颖的安全包络与人工势函数(APF)结合设计自适应滑模控制器,并设计非奇异辅助系统对执行器故障和输入饱和带来的影响进行集中处理。提出的控制策略在不违反安全约束情况下,能在固定时间内实现位置接近和姿态同步。通过李雅普诺夫方法可以保证闭环系统固定时间稳定。仿真结果表明,所提控制方法具有较高的精度和良好干扰抑制能力。     

基于伪谱法的固定采样实时最优制导方法研究

针对具有过程约束和终端状态约束的高超声速飞行器再入制导问题,给出了一种固定采样非线性实时最优制导算法,该算法通过连续在线计算开环最优控制的方式提供闭环反馈,避免了内环跟踪控制器的设计过程。利用通用伪谱优化软件包实现多约束非线性系统最优控制问题的在线求解。在考虑计算误差、预报误差、模型参数不确定性和干扰的情况下,对采用该算法构成的闭环控制系统的有界稳定性进行了理论分析与证明。仿真结果表明,该实时最优制导算法能有效地抑制飞行过程中不确定性和扰动的影响。