《@6教你开飞机》专栏之二十五 单机对多机空战的防御 灵活多变的空战战术第三部分

在敌方空域环境下作战,只要单机飞行员在攻击敌机时不是主动地与敌交战,就应考虑到自身的防御问题。这通常意味着单机飞行员在大多数时间里要保持防御姿态,尽管不是积极的防御。在关于单机对双机的防御中强调了同时跟踪两架敌机的重要性,我始终与第一架敌机交战,直到第二架敌机开始对我构成威胁。此时我机转换攻击目标,直到出现退出交战的机会或击落一架敌机。从概念上讲,在单机对多机空战的情况下,飞行员不可能同     

空战格斗飞行机动数据库建立及应用

空战格斗任务面临环境高复杂性、博弈强对抗性、响应高实时性、信息不完整性、边界不确定性等多项挑战。为此，已建立人类飞行员空战格斗飞行机动数据库ACED(Air Combat Engagement Database)，系统采集人类优秀飞行员空战格斗飞行机动数据。基于该数据库，首先分析了空战格斗飞行机动方程，提出应重点分析飞行员在空战任务中的滚转角及法向过载决策指令；研究确定了近距空战格斗任务中的人类飞行员飞行机动决策时间窗，并采用能量谱分析方法确定了飞行员在近距空战格斗飞行机动中的滚转角决策频率；针对采用航炮作为主武器的近距空战格斗任务，研究了近距空战格斗敌机轨迹预测算法。相关方法可有效预测航炮炮弹生命周期内的敌机未来轨迹，有力支撑了航炮自动火控算法的研发，助力在相关空战竞赛中取得优异成绩。本文系列应用示例验证了已建立的空战格斗飞行机动数据库的有效性。     

基于仿真的空战效能评估分析研究

分析了作战飞机在执行空战任务过程中的使用特点,结合现代空战的特点、考虑四代机的特征及作战飞机各系统间的耦合情况,应用概率理论建立了作战飞机空战效能的计算评估体系,同时给出了发现目标概率、占位开火成功概率、导弹杀伤目标概率3个用于评估空战效能的阶段性指标.根据空战各阶段的特点,应用效能计算评估体系辅以模拟仿真的方法完成了空战效能的评估.结果表明,空战效能评估结果与空战能力评估结果吻合情况很好.     

《@6教你开飞机》专栏之二十六 少数对多数的空战 灵活多变的空战战术第四部分

拥有先进技术的一方,体现在战略和战术两方面,能够击败任何在数量上几倍于己方,但技术落后的敌人。——德国中将阿道夫·加兰德在大部分空战中,飞机间相互支援将比各自为战更有优势。尤其是当己方飞机和敌机相比,在武器性能、速度和高度上不具备优势时,情况更是如此。大多数空战原则都认为双机小队是相     

编队空战的目标分配研究

编队空战目标分配可以使飞行员在选择空战对手时更趋理性,也更有针对性。首先分析了构成目标威胁的因素,运用层次分析法确定了构成目标威胁度各因素的权值;进而构建了目标分配函数,并运用最优势原理实现了目标的分配;最后,通过设定双方不同性能的飞机空战作为目标分配实例进行了计算,计算结果符合编队空战的一般规律,表明所提出的方法可以解决实际编队空战中目标分配问题,方法简洁,结果可靠。     

超视距空战仿真中的策略识别

针对超视距空战仿真中敌机策略的识别问题,研究了一种基于案例的策略识别方法。该方法通过构建包含假定的对手任务目标、观测数据、策略等内容的案例库,采用相似度计算选择与新的观测相似的案例库子集,并计算策略概率分布来识别对手策略。实验证明,相比与常规的基于案例推理方法,在案例中增加敌机任务目标提高了策略识别准确率,并且在假定敌机目标不正确时,能修复错误假定并进行策略识别,改善了基于案例策略识别方法的性能。     

自主空战机动决策方法综述

自主空战机动决策是基于数学优化、人工智能等方法,模拟飞行员空战决策,自动生成飞行控制指令的过程。它在空战仿真、飞行员辅助决策和无人战斗机自主飞行等领域广泛运用。根据求解思路的不同,综合论述了两类自主空战机动决策方法:针对基于对策的空战决策方法,阐述了从追逃对策到双目标对策的发展脉络和内在联系,并着重分析了两类重要的双目标对策模型——矩阵对策和影响图对策;针对基于人工智能的空战决策方法,系统论述了基于专家系统的机动决策、基于遗传学习系统的机动决策、基于人工免疫系统的机动决策和基于神经网络的机动决策,明确了各种决策的建模方法、适用条件、改进途径等问题。总结了各个空战机动决策方法的优点及不足,指出了自主空战机动决策的进一步研究思路。     

国外航空电子技术动态

战斗机座舱显示的一点设想 战斗机的飞行员最辛苦也最忙碌,例如:空战中快速追赶敌机,对地攻击中急速俯冲,目不转睛地盯住目标等等,同时又要转换无线电频率,注意来自敌方的攻击,对空炮火和导弹的干扰,时刻注意回避敌方,考虑返回的燃料和剩余弹药的数量,防备干扰物的侵扰,进行武器跟踪等。一旦接近地面,警报系统鸣叫时,要立刻决定飞机是上升还是沿着地面继续飞行。还要常常担心僚机位置等,在上述种种重压下,飞行员也只有几分之一秒的判断时间。     

超视距空战的威胁估计

针对现有超视距空战威胁估计模型的不足,提出了一种新的基于模糊逻辑的超视距空战威胁估计模型。该模型以机载中远程空空导弹攻击区、雷达搜索区性能参数以及双方战术几何关系、相对运动趋势作为评估对象进行模糊化,设计了角度优势、距离优势推理模块,并以二者的加权和作为当前空战态势的优势指数。模型较为全面反应了空战态势与参战飞机的作战能力,可为超视距多机协同攻击多目标空战时的目标分配、战术选择提供参考。仿真结果验证了模型的有效性。     

《@6教你开飞机》专栏之十六 小队双机战术(第四部分)

一对二战术机动前面讨论了我双机对抗单个敌机的战术。但是如果情况相反呢?单个的我机如何对抗敌机编队呢?回答很简单小心,更小心。首先所有单独作战的飞行员都要记住此时他已经违背了空战的一个基本原则:没有优势不与敌机交战。忽视这一名言将导致巨大的危险。在本例中,面对数量优势的敌机时,我机飞行员已经开始攻击一架敌机并打算避开另一架的攻击。他必须谨慎的权衡各个因素,做出最佳的选择。     

现代战机空战对策建模研究

分析了现代战机空战的种类,着重讨论了单机单目标空战对策的建模问题,分别从二维和三维的角度描述了空战双方的几何关系并建立了飞行器相对运动模型.在此基础上,针对单机单目标空战可能出现的两种情况,建立了追-逃微分对策模型和双目标对策模型.     

一类组合神经网络在协同空战分析中的应用

为了在恶劣、复杂的协同空战环境里帮助飞行员进行更有效的决策，在其指挥级，提出了一类有／无教师组合神经网络－ＰＢ－ＳＯＦＭ网络，并用它来完成目标分析和攻击排序。对于典型的２：４空战，给出了ＢＰ－ＳＯＦＭ网络的结构，并探讨了各个子网的训练和测试方法，及该组合神经网络的使用方法。设计并实现了一个基于ＢＰ－ＳＯＦＭ网络的多机协同空战仿真系统。仿真结果表明，该系统是可行的。     

空战效能分析准则

通过对受攻击目标所遭受的物理损伤,功能损伤,战术标准杀余等概念的分析,提出了作为空战效能分析的一个一般设计准则及具体的数学表达式,该准则强调的受攻击目标功能的损伤,而不是受攻击目标物理的杀伤,为了使效能分析结果可靠度,更接近真实的空战结果,将目标分为单目标,多目标和面积目标,在详细分析各类目标特性的基础上,针对目标的不同分类,给出了进行空战效能估计准则计算的具体实施方法。     

美国进行离轴导弹发射试验

美国制造的头盔瞄准具使F-16飞行员在67度离轴角发射了一枚改进的“响尾蛇”导弹。这次试验表明,不久美国战斗机与敌机近距空战并且击落敌机的方式会有重大变化。现在美空、海军装备的普通“响尾蛇”导弹绝对没有离轴导弹进行空战那么自由。 此项技术验证工作准备进行了两年,参加的单位有洛克希德沃思堡公司、雷锡恩公司和霍尼韦尔公司,主要是为了今年初在廷德尔空军基地进行发射一枚离轴导弹的试验。联合工作组向空军显示了在实际离轴导弹空战中,霍尼韦尔公司的头盔和雷锡恩公     

飞机多目标攻击试验探讨

在现代战争中,具有多目标攻击能力的飞机,往往在空战中处于优势的地位。但是为了实现多目标攻击,雷达要有多目标跟踪的能力,火控机应根据雷达送来的目标参数来确定目标的威胁等级。本文在分析雷达多目标跟踪的基础上,介绍了目标威胁评估的方法及多目标攻击概率的计算,最后叙述了地面多目标攻击试验程序。     

基于深度强化学习的空战机动决策试验

空战智能决策将极大改变未来战争的形态与模式。深度强化学习决策机可以挖掘飞行器潜力，是实现空战智能决策的重要技术范式，但其工程实现鲜有报道。针对基于深度强化学习的双机近距空战机动智能决策的工程实现问题，开发了适于应用的深度神经网络在线机动决策模型，发展了通过飞行控制律跟踪航迹导引决策指令的机动控制方案，并进一步开展了软硬件实现工作与人机对抗飞行试验，实现了智能空战从虚拟仿真到真实飞行的迁移。研究结果表明基于本文发展的近距空战机动决策及控制方法，智能无人机在与人类“飞行员”的对抗中能够迅速做出有利于己方的动作决策，通过机动快速占据态势优势。研究结果显示了深度神经网络智能决策技术在空战决策中的潜在应用价值。     

基于启发式蚁群算法的协同多目标攻击空战决策研究

协同多目标攻击空战决策是现代战机在超视距条件下进行协同空战的关键技术之一。它是寻求一个优化分配方案,将目标分配给各友机,力求使攻击效果最优。本文在对协同多目标攻击战术进行深入分析的基础上,提出了一种用于空战决策的启发式蚁群算法,该算法通过求解友机导弹对目标的最优分配来确定空战决策方案。仿真实验表明所提出的启发式蚁群算法对最优解的搜索效率明显优于基本蚁群算法,是一种求解协同多目标攻击空战决策问题的有效算法。     

战机的火眼金睛——机载火控雷达

APG-77相控阵火控雷达机载雷达是战机的眼睛。在通常情况下,战机眼睛的好坏,决定了空战的成败。敌机入侵,警报骤响,夜色茫茫中,两架战机呼啸升空。飞机抵达指定空域并开启机载火控雷达,展开了对高空来袭敌机的搜索。瞬间,平视显示器右上角立刻出现了由雷达传来的来犯敌机踪影:目标距离164,航向147,速度845,高度3200。平显上电子显示的用于瞄准的光环摆动着朝屏幕的右上方缓慢移动。飞行员右手稳操驾驶杆,努力使飞机朝向目标。另一只手扶在油门杆上,控制飞机加速飞行。目标框顿时呈菱形放大显示,火控雷     

战斗机嵌入式训练系统中的智能虚拟陪练

智能化"实虚"对抗是现代先进战斗机嵌入式训练系统的重要功能需求。自主空战决策控制技术在未来空战装备发展中扮演关键角色。将当前的功能需求和发展中的技术结合起来,得到了空战智能虚拟陪练的概念。先进控制决策技术的引入使得智能虚拟陪练能够帮助飞行员完成复杂的战术训练,而训练中真实的对抗场景为技术的验证提供了理想的环境,大量的训练数据为技术的持续迭代优化提供了保障。作为可学习和进化的空战战术专家,智能陪练在人机对抗和自我对抗中不断优化,当其具备与人相当甚至超越人的战术能力时,可应用于未来的无人空战系统。智能虚拟陪练需要具备4项基本能力：智能决策能力、知识学习能力、对抗自优化能力和参数化表示能力。对其包含的关键技术进行了分析,提出并实现了一个基于模糊推理、神经网络和强化学习的解决方案,展示了其各项基本能力及目前达到的空战水平。未来更多的模型和算法可在智能虚拟陪练的框架中进行验证和优化。     

战斗机高机动性对训练提出新要求

对典型空战的分析表明，先进三代机的高机动能力是其空战优势的重要保证。要发挥这种优势必须要有与装备高效协同的飞行员，而飞行员的能力及素质则非常需要在三代机水平的教练装备中加以培养。因此，深入理解先进战斗机的机动能力，重视同水平教练机的设计与发展，将有利于部队战斗力的高效生成。