机(弹)载数字地图在低空突防中的应用

低空突防是实现（机）弹有效打击的基本保证，而数字地图库的成功生成及加载是实现低空突防的关键技术之一。针对数字地图在低空突防中的应用问题，研究了突防飞行器的数学模型,建立了最小威胁曲面，给出了高程数据库加载的数学模型,进行了算法的设计和实现,并完成了将高程数据库加载到航迹规划中的仿真。结果有助于地形辅助/GPS组合导航数字地图加载的应用。     

直升机用地形跟随／地形回避／威胁回避系统

由于敌方空中防御系统的技术水平不断提高，直升机在敌人防线外执行低空突防任务时必须改善它的隐蔽性并降低其可检测性，地形跟随／地形回避／威胁回避系统能提供对飞机的导航和控制。     

无人飞行器在线航迹规划技术研究

在线航迹规划是针对不确定环境中的航迹规划问题，无人飞行器需要在参考飞行航线的约束下，根据局部地形、地貌、障碍、威胁等信息以及飞机本身机动能力的限制，实时地计算出飞行航迹，并跟随该航迹完成飞行任务。阐述了无人飞行器在线航迹规划的结构框架，分析了无人飞行器动力学约束及威胁场约束，并根据航迹几何建模方法及在线规划算法的国内外研究概况，着重探讨了在线规划算法如A＊算法、Dynapath算法及连续型粒子群优化算法。最后，阐述了无人飞行器在线航迹规划面临的关键问题及发展趋势。     

地形回避与地形跟随技术发展及其在机载雷达中的早期应用简史

地形回避与地形跟随技术是机载雷达用于帮助军用航空器低空突防飞行的专用技术。本文简要回顾它们早期的技术发展和应用情况，目前的应用和未来前景也略有涉及。     

伴飞诱饵支援条件下无人飞行器协同作战效能研究

针对复杂的威胁环境，介绍了伴飞诱饵在体系作战条件下的应用情况；基于排队论的突防概率模型，研究了伴飞诱饵支援条件下，无人飞行器的协同突防概率和效费比：提出了作战体系作战时效性的概念；建立了火力对抗条件下无人飞行器打击防空导弹防御体系的Lanchester方程，利用所建模型分析了伴飞诱饵对作战时效性的贡献。研究表明，排队论和Lanchester方程用于伴飞诱饵条件下的无人飞行器协同作战效能研究是有效的。     

面空导弹的战术使用及技术发展特点

未来战争中,空袭飞行器将通过低空、超低空突防、采用多变战术、施放强电磁干扰、使用反辐射导弹和空地武器等,对面空导弹武器系统构成愈益严重的威胁.因此,面空导弹应不断采用新技术、新战术来抗衡,这包括应具有对付多目标和抗电子干扰能力,解决指令制导和自主导引问题,发展红外寻的导弹,增强对付反辐射导弹和隐身目标的能力,以及大力发展超高速导弹、光纤导弹和高能激光防空武器.对面空导弹的各类防空任务亦作了详述.     

吸气式高超声速飞行器爬升段关键任务点的鲁棒优化

针对吸气式高超声速飞行器爬升段飞行任务，考虑飞行器气动/推进特性及参数不确定性问题，采用鲁棒优化思路，结合巡航性能指标，优选了飞行器爬升段的关键任务点。首先，由能量状态法结合发动机工作约束，确定了飞行器的爬升起始任务点；其次，依据飞行器巡航性能分析方法，提出了兼顾气动/推进效率的性能指标，优化得到了高超声速飞行器爬升末端任务点；最后考虑飞行器质心位置的不确定性，采用鲁棒优化方法确定了爬升段末端的飞行任务窗口。仿真结果表明，设计的优选流程快速可行，飞行任务窗口能同时满足飞行器的巡航飞行性能要求及不确定性最坏情况的约束，具有较强的鲁棒性。     

高超声速飞行器多约束再入轨迹快速优化

针对高超声速飞行器再入过程中面临测控区和绕飞区的再入轨迹设计问题，提出了一种基于Gauss伪谱法(GPM)的分段轨迹优化策略。将轨迹优化的一般最优控制问题转换为多段最优控制问题，进而将各段轨迹按Gauss伪谱方法进行离散化，将连续多段最优控制问题转换为非线性规划问题(NLP)进行求解。所得再入轨迹能够使得飞行器在满足各种约束条件的情况下成功进入测控区并且有效规避绕飞区，最终到达指定点。此外，本文综合考虑飞行器再入飞行的快速性和工程实用性，并提出了再入时间、弹道倾角以及航向角相关指标的加权性能指标，同时保证了轨迹规划快速、再入轨迹平滑以及控制量变化平缓等实际需求，提高了计算效率。仿真结果表明，本文所提出的分段优化方案能够快速规划出适应不同飞行任务的再入轨迹。     

带有引诱角色的有限时间协同制导方法

为实现高价值飞行器的有效突防，采用突防飞行器携带一枚防御器的协同突防方案，在突防器作为引诱角色的情况下，基于有限时间控制理论提出了一种带有拦截角约束的协同制导方法。基于飞行器相对运动学方程和一阶动力学特性，建立了带有拦截角约束的协同反拦截模型；用度量矩阵刻画系统有限时间输入输出动态品质，基于微分线性矩阵不等式给出了有限时间状态反馈控制器设计方法。数学仿真表明，该方法能够确保防御器在有限时间内以预置的拦截角有效拦截对方拦截器；在突防器进行引诱配合的情况下，协同突防方案能够大幅节省防御器需用加速度，验证了协同制导方法的有效性；同时，所提制导方法在不同拦截角度和初始发射条件下都能达到较好的控制效果，表现出较强的鲁棒性。     

2000年空中威胁和地空导弹展望

未来空中威胁将综合运用多种空袭兵器,采用饱和战术、隐身技术、低空突防等措施,使空中突防能力提高到一个新水平,为此,地空导弹将向着多用途、抗饱和、抗干扰、采用主动寻的和垂直发射等方向发展.弹炮结合将是实施低空防御、对付多目标的经济而有效的措施.     

基于矢量数据的三维航迹规划方法

提出了基于矢量数据的三维航迹规划方法。通过将威胁数据以矢量的方式与地形等高线结合起来对规划空间进行灵活表述，使得航迹规划可以充分考虑地形／威胁的影响，同时在规划时考虑了低空飞行器性能及其他约束。试验结果表明，该方法可以快速有效地完成三维航迹规划，给出的结果既满足各种约束条件又符合人的直觉。     

一种三维航迹快速搜索方法

本文提出了基于SAS的自动三维航迹规划方法。该方法通过把约束条件结合到搜索算法中去，有效地减小了搜索空间，缩短了搜索时间，从而使三维规划能够用于实时航迹规划。在搜索过程中地形信息得到了充分利用，使算法生成的航迹能够自动回避地形和威胁。实验证明，该方法能够快速有效地完成规划任务，获得满意的三维航迹。     

载人月面着陆地形障碍探测与规避方案研究

月面地形障碍是影响载人着陆安全的关键因素之一，可能引起着陆器倾斜、结构损坏甚至倾覆。载人月面着陆除在总体任务规划时要选取平坦安全的着陆区外，还要进行实时在线的地形探测和障碍规避。文章对“阿波罗”计划和“星座”计划中的月面着陆飞行方案和飞行器进行调研，分析了载人月面着陆避障的任务要求和技术特点；结合着陆飞行任务，提出考虑避障的飞行方案，分为高速运动中的粗避障和接近悬停后的精避障两个阶段；考虑月面着陆飞行状态以及光照、月尘等外部环境，设计载人月面着陆时由激光高度计、多普勒激光雷达以及闪光激光雷达组成避障敏感器系统；提出载人避障机动方案，采用接近段中制导目标调整、机动段六自由度控制以及缓速下降段滚动姿态机动等方法，并引入了航天员目测以检查月面地形障碍、选择月面着陆点以及手控进行终端避障机动控制。     

基于误差随机过程无人飞行器的撞地概率计算公式

在误差随机过程为平稳正态过程的假设下，研究了无人飞行器撞地概率的计算问题。在已知地形数据的情况下，从理论上推导出无人飞行器只受到垂直干扰时的撞地概率的计算公式；并在仅利用地形特征参数的情况下，得到了较为简洁的计算公式，在进行无人飞行器航迹规划过程中可以实现撞地概率的实时计算。给出了无人飞行器既受到垂直干扰又受到水平干扰时的撞地概率的计算公式，并对它们的计算作了简化，得到了一个近似计算公式。讨论了撞地概率计算公式的应用问题，分析了误差随机过程的标准差、飞行器机动带宽及地形标准差对撞地概率的影响。     

基于Sarsa(λ)强化学习的空间机械臂路径规划研究

针对目标特性未知的在轨操作环境，研究了典型空间操作机械臂的路径规划策略。采用Sarsa(λ)强化学习方法实现目标跟踪及避障的自主路径规划与智能决策，该方法将机械臂系统的每节臂视为一个决策智能体，通过感知由目标偏差和障碍距离程度组成的二维状态，设计符合人工经验的拟合奖赏函数，进行各臂转动动作的强化训练，最终形成各智能体的状态-动作值函数表，即可作为机械臂在线路径规划的决策依据。将本方法应用于多自由度空间机械臂路径规划任务，仿真结果表明新算法能在有限训练次数内实现对移动目标的稳定跟踪与避障，同时各智能体通过学习所得的状态-动作值函数表，具备较强的后期在线自主调整能力，从而验证了算法较强的鲁棒性和智能性。     

动态环境中的飞行器实时三维航迹规划方法研究

本文提出了一种新的飞行器三维航迹规划方法－SDS。该方法能够在具有预先未知威胁的飞行环境中在线实时航迹规划。当飞行器上装备的探测器探测到飞行环境中有预先未知的威胁出现时，根据探测到的信息及时更新威胁数据。SDS根据新的环境信息局部修正受到影响的航迹段来获得新的全局最优航迹。在每一时刻考虑当前已知的信息下，SDS生成的航迹是满足要求的最优航迹。     

基于改进蚁群算法的巡航导弹航迹规划

研究了一种基于改进蚁群算法的巡航导弹航迹规划方法，以规划出生存概率更大、飞行距离更短的攻击轨迹，有效提高巡航导弹的作战效能。提出了坐标变换的思想，通过坐标变换将蚁群算法中信息素局部更新策略和全局更新策略协同作用的机制合理地应用到了航迹规划中，通过将信息素全局更新规则中的信息素常量和挥发率进行自适应变化来对算法进行了改进，最后对算法进行了计算机编程仿真实现。仿真结果验证了改进算法能有效避免算法过早陷入局部最优，加快算法的收敛速度，能取得目标函数更优的航迹规划路径。     

七自由度空间机械臂避障路径规划方法

针对七自由度空间机械臂在轨捕获目标任务的需求,提出了一种避障路径规划方法。主要是根据机械臂和障碍物的几何特征,对机械臂模型和障碍模型进行简化;通过研究机械臂自身所固有的几何特性和障碍物的位姿坐标,分析机械臂各杆件与障碍物发生碰撞的条件,进而求出空间机械臂的无碰撞自由工作空间;利用优化的A＊算法,在七自由度空间机械臂的自...     

Orbital rendezvous mission planning using mixed integer nonlinear programming

The rendezvous and docking mission is usually divided into several phases, and the mission planning is performed phase by phase. A new planning method using mixed integer nonlinear programming, which investigates single phase parameters and phase connecting parameters simultaneously, is proposed to improve the rendezvous mission’s overall performance. The design variables are composed of integers and continuous-valued numbers. The integer part consists of the parameters for station-keeping and sensor-switching, the number of maneuvers in each rendezvous phase and the number of repeating periods to start the rendezvous mission. The continuous part consists of the orbital transfer time and the station-keeping duration. The objective function is a combination of the propellant consumed, the sun angle which represents the power available, and the terminal precision of each rendezvous phase. The operational requirements for the spacecraft–ground communication, sun illumination and the sensor transition are considered. The simple genetic algorithm, which is a combination of the integer-coded and real-coded genetic algorithm, is chosen to obtain the optimal solution. A practical rendezvous mission planning problem is solved by the proposed method. The results show that the method proposed can solve the integral rendezvous mission planning problem effectively, and the solution obtained can satisfy the operational constraints and has a good overall performance.     

开放式飞行任务规划方法

本文给出了一种基于分布式黑板结构的开放式飞行任务规划方法，简要叙述了飞行器飞行任务规划的概念和其独特要求，并对飞行任务规划的数据预处理、知识表达、规划方法作了深入的探讨。最后介绍了分布式黑板的结构和运行方式。