MDA在海航对海作战仿真中的应用

海军航空兵对敌海上舰船的进攻战斗(对海突击作战),是海军进攻作战的主要样式之一．本文通过分析航空兵对海突击作战的特点,依照模型驱动体系结构(MDA)的思想,使用统一建模语言(UML)描述了对海突击作战所涉及的红蓝双方的兵力构成模型、兵力部署模型等,提出了该系统的平台独立模型(PIM)；基于这些模型,讨论了如何使用MDA来构建对海突击作战的仿真软件系统。最后,使用MDA方法,构建了对海突击仿真系统。该系统现已投入实际使用。     

航空兵掩护编队对突击编队掩护效能分析建模

研究了掩护编队对突击编队的掩护效能问题,给出了掩护编队的掩护效能定义和模型,修正了无掩护时敌歼击机截击成功概率模型,结合改进后的空战交换比模型,建立了有航空兵掩护编队护航时敌歼击机截击成功概率模型和我突防概率模型,并通过仿真算例验证了模型的有效性和合理性。可为航空兵部队合理进行作战编组、科学制定兵力出动计划提供参考和借鉴。     

基于规范交战方式和Lanchester方程的对地攻击兵力需求分析

针对航空兵对地攻击的兵力需求,研究了一类对抗性质的动态兵力需求问题。首先,分析了航空兵对地攻击的过程和特点,并引入规范交战方式(normal engagenent mode,NEM)的概念;其次,在NEM的假设下,由无对抗理想情况下突击特定目标所需兵力和Lanchester方程出发,分阶段反推得出对抗情况下的初始兵力需求;最后,用一组数据进行仿真分析,结果表明,对于航空兵对地攻击的兵力需求问题,采用NEM和Lanchester方程可较好的解决该问题。     

择优比较法的水面舰艇反导作战通道性能分析

通过对影响水面舰艇反导作战通道性能的因素进行分析,构建了水面舰艇反导作战通道效能评价指标体系,建立了水面舰艇反导作战通道性能云模型,为水面舰艇反导作战通道性能评估提供了定量算法。水面舰艇反导作战效能的定量评估,对提高水面舰艇反导作战能力具有重要作用。     

海军航空兵协同攻击优化模型

针对海军航空兵现代作战的特点,应用对策论中合作对策基本原理、shapley值概念以及相应的计算模型,分析了各作战编组对势力值的影响因素,提出了基于对策空间的兵力编组优化分析算法,改进了海军航空兵兵力协同作战编组的优化技术与方法。     

对抗条件下反舰导弹突击效能评估研究

通过分析对抗条件下反舰导弹导引头开机后的突击过程,提出了影响反舰导弹突击作战效能的主要因素并建立评价指标体系。采用层次分析法和模糊综合评判法建立各子指标的能力计算模型,运用指数法构建反舰导弹突击作战能力的综合评估模型,通过算例分析验证了模型的可行性;运用TOPSIS法验证了模型的可靠性。     

对抗条件下反舰导弹突击效能评估

通过分析对抗条件下反舰导弹导引头开机后的突击过程,提出了影响反舰导弹突击作战效能的主要因素并建立评价指标体系。采用层次分析法和模糊综合评判法建立各子指标的能力计算模型,运用指数法构建反舰导弹突击作战能力的综合评估模型,通过算例分析验证了模型的可行性;运用TOPSIS法验证了模型的可靠性。     

反潜直升机吊放声纳水面舰艇编队尾后锯齿形法搜潜

针对水面舰艇编队尾后方向的潜艇威胁,研究反潜直升机使用吊放声纳搜潜中的警戒扇面、兵力需求、参数决策等问题。通过分析锯齿形法特点、吊放声纳搜潜过程,建立了多机舰艇编队尾后搜潜的警戒扇面定量计算模型。研究了齿形法相邻探测点间距系数、搜索速度等制约因素,探索了吊放声纳作用距离与潜艇航速的定量关系,给出了已探测区等效圆半径的计算方法。仿真计算了舰艇编队尾后搜潜中实际对潜警戒扇面、最优间距系数、不同任务要求下的兵力需求。结果表明:配置2架直升机于舰艇编队尾后15海里处,可建立80.9°的对潜警戒扇面;齿形法最佳间距系数介于1.1~1.3之间。     

基于灰色关联度的岸导突击群编组优化

针对岸导兵力对海突击中,作战编组多依赖经验决策的问题,通过分析岸导突击群编组问题的特点,找出编组模式空间,构建灰色关联度指标体系并进行指标量化处理,建立了基于灰色关联度分析(Gery Correlation Analysis, GCA)的岸导突击群编组模式优化模型。通过仿真验证了该模型的合理性和可行性。     

今日航空兵

自从飞机用于战争之后,也就随之诞生了装备军用飞机而在空中遂行作战任务的兵种或部队,称为航空兵.由于航空兵具有高速机动、远程作战和猛烈突击的能力,能协同地面部队和舰艇部队遂行作战任务,也能单独作战.所以,它不仅是空军的一个主要组成部分,而且也是陆军、海军和防空军的一个重要兵种.至本世纪90年代初,航空兵已有80多年的历史.随着航空兵器的发展,航空兵对战争的进程和结局起的作用越来越重要.因此,世界许多国家在各军种中竞相发展航空兵.现代航空兵,控装备和执行任务的不同,一般分为歼击、强击、轰炸、歼击轰炸、侦察、运输、反潜和水鱼雷航空兵等.按隶属关系的不同,一般分为陆军航空兵、海军航空兵、空军航空兵和防空航空兵等.     

攻击机对防空雷达的首攻概率研究

通过分析攻击机的辐射源定位/攻击过程,研究了攻击机水平轰炸防空雷达的首攻概率。首先分析了攻击机发现目标过程,并给出了相应的发现目标概率计算模型;其次,具体分析了攻击机水平轰炸防空雷达的进入目标过程,并给出相应的进入目标概率计算模型;最后,通过相关示例对模型中的主要因素进行了分析,证实了模型的有效性。     

多型航空发动机备份量的决策方法

将多型航空发动机备份量的使用要求进行了层次化分析,应用模糊数学方法对单型发动机备份量满足“使用要求1”的程度进行模糊度量,在此基础上,建立了多型航空发动机备份量综合决策的层次分析法(AHP)模型。通过实例和对模型的灵敏性分析,验证了该方法的可行性和有效性     

Guidance laws for attacking defended target

In this paper, two new guidance laws based on differential game theory are proposed and investigated for the attacker in an attacker-defender-target scenario.The conditions for the attacker winning the game are analyzed when the target and defender using the differential game guidance law based on the linear model.The core ideas underlying the two guidance laws are the attacker evading to a critical safe boundary from the defender, and then maintaining a critical miss distance.The guidance law more appropriate for the attacker to win the game differs according to the initial parameters.Unlike other guidance laws, when using the derived guidance laws there is no need to know the target and the defender's control efforts.The results of numerical simulations show that the attacker can evade the defender and hit the target successfully by using the proposed derived guidance laws.     

空空导弹的攻击区与截获区

空空导弹的综合性能一贯以“攻击区”表示。现代火控技术采用了离轴瞄准、发射,提出了三种追踪方式(前置、后置及纯追踪),并用“截获区”表示。研讨了“攻击区”“截获区”的确定方法,建立了数学模型,作了算例,讨论了计算结果。     

民用飞机座舱空气分配优化设计与试验验证

以仿真分析和试验试飞为手段,对某型客机空气分配进行优化设计。首先建立飞机座舱热载荷动态仿真模型,分析飞机驾驶舱及客舱新的供气需求;其次根据飞机空气分配管路实际构型建立Flowmaster 仿真模型,并基于模型调节管路构型,以调整各舱室空气分配流量,实现驾驶舱和客舱的流量需求;最后将优化设计应用于民用飞机空气分配系统中,仿真分析和试验试飞验证结果吻合较好,说明了仿真技术手段的合理性。     

齿向分段抛物线修形对渐开线花键副微动磨损参数的影响

提出渐开线花键副齿向修形的分段抛物线函数,得到齿向修形渐开线花键副的几何模型.使用有限元方法对典型渐开线花键副进行微动摩擦接触分析,得到修形和未修形渐开线花键副的接触应力及相对滑移分布,并考虑修形位置和修形量对齿向修形渐开线花键副微动磨损参数的影响.研究结果表明:分段抛物线函数能满足渐开线花键副的齿向修形要求,修形曲线过渡平滑;齿向修形能有效地减少齿面端部接触应力和相对滑移的集中;典型模型下,修形位置集中在外花键端部和后半段时效果较好;端部修形量应根据模型合理选择, 一般外花键后端的修形量相对前端较大.      

轻型直升机起落架的载荷分析与设计

轻型直升机的滑橇式起落架结构简单,有着广泛的实际应用。本文针对某项目直升机的设计需要,用机械能守恒定律和材料力学的方法对该型起落架的着陆载荷做出定量分析,并校核了起落架的垂直过载和强度。     

综合火力/飞行控制系统轰炸模态的设计

在无人驾驶状态下,对大机动转弯状态下空地轰炸模态的基本框架的实现技术进行了研究,导出了该模态的综合火力/飞行系统的火控解算方程,提出了火/飞耦合器的设计方法,并对飞控系统进行了设计,最终给出的无人驾驶机动轰炸模态综合火力/飞行系统数字仿真验证表明提出的设计技术是可行的,明显地提高了攻击精度。     

基于控制变量参数化的主动反拦截突防最优控制计算方法

针对由于敌防空系统防御能力不断提高所带来的进攻导弹突防难题,提出主动反拦截突防(IAIP)的概念,以弥补传统机动突防仅考虑进攻导弹的逃逸而忽略其攻击任务的缺陷。根据IAIP制导的内涵,在综合考虑目标的机动性能、拦截导弹末段的拦截特性及进攻导弹的控制系统性能的基础上,建立进攻导弹-目标-拦截导弹的三体运动模型。将突防制导指令的设计等效为最优控制的求解,其中突防指令为实现燃料最省目标的最优解,进攻导弹的过载、拦截导弹的脱靶量、进攻导弹的攻击角、打击精度和突防后的视线角,分别为控制约束、路径约束和末端约束。借鉴控制变量参数化(CVP)方法将最优控制问题转化为非线性数学规划问题,并将路径约束离散化后采用序列二次规划(SQP)算法得到突防时机给定条件下制导指令的数值解。提出基于CVP的混合遗传算法(CVP-GA),用于求解最优突防时机及制导指令。仿真结果显示,采用IAIP最优控制算法的进攻导弹在成功突防后的打击精度仍可满足任务要求,且其燃料消耗相对于传统串联式突防方法降低了23.7%,验证了该方法的有效性及优越性。     

攻击机编队的对地攻击作战效能分析

以美国工业界武器系统效能咨询委员会(WSEIAC)提出的模型为基本框架,分析了攻击机作战效能性能指标,建立了攻击机编队攻击地面目标的战场想定,从实战角度提出了攻击机对地攻击的WSEIAC模型及模型参数的确定方法,给出了效能评估的基本过程并进行了应用实例分析,为对地攻击飞机武器系统作战效能分析与综合打下了基础。