论无人战斗机（续三）

无人战斗机(UCAV)是一种全新的空中武器系统，现阶段主要功能是实施防空压制和纵深打击。20世纪90年代，美国抢先将其列入军事装备发展计划。引起各国军界极大关注。兴起了世界范围的研制UCAV热潮。本文参考国内外公开文献和网上检索到的有关UCAV资料。从以下七个方面论述UCAV研发中的一些主要问题：无人战斗机概述；无人战斗机发展的背景与原由；无人战斗机的战术技术要求与作战特点；无人战斗机研发的技术途径；各国在研的各种无人战斗机方案；无人战斗机研发中有待解决的问题和关键技术。     

无人战斗机述论

无人战斗机（UCAV）是一种全新的空中武器系统，现阶段主要功能是实施防空压制和纵深打击。20世纪90年代，美国抢先将其列入军事装备发展计划，引起各国军界极大关注，兴起了世界范围的研制UCAV热潮。本文参考国内外公开文献和网上检索到的有关UCAV资料，从以下七个方面论述UCAV研发中的一些主要问题：1．无人战斗机概述 2．无人战斗机发展的背景与原由 3．无人战斗机的战术技术要求与作战特点 4．无人战斗机研发的技术途径 5．各国在研的各种无人战斗机方案 6．无人战斗机研发中有待解决的问题和关键技术 7．结束语     

基于智能材料与结构的自适应机翼技术在无人战斗机(UCAV)上的应用前景展望

简要介绍了自适应机翼的概述和智能材料与结构的功能特点。针对无人战斗机(UCAV)的设计思想和技术需要,详细阐述了基于智能材料与结构的自适应机翼技术在无人战斗机(UCAV)上的应用形式及其功能特点,从而展望了该技术的应用前景。     

无人战斗机的发展及其关键技术

回顾了无人战斗机（UCAV）的发展背景，简要介绍了目前国外无人战斗机的发展现状和重点研究方向。分析了其关键技术和发展过程中应解决的主要问题，详细介绍了其系统构成和技术要求，研究了未来无人战斗机系统成功的关键技术和人员因素问题，对我国UCAV的研制和发展具有指导意义和参考价值。     

无人战斗机概念及其技术需求研究

无人战斗机作为一种新型武器系统,将在未来空战中发挥重大作用。本文主要就目前存在的各种无人战斗机(UCAV)概念进行了研究,分析了其基本性能和技术需求,提出了未来无人战斗机的三种发展趋势。     

无人作战飞机

1引言 无人作战飞机（UCAV）的概念出现在上世纪90年代中期,它是一种集合了侦查、监视、作战以及其他多项功能的作战平台。UCAV系统是一种无人的自动控制系统或远程武器控制系统,可执行海、陆、空作战任务。无人战斗机作为信息化武器装备的产物,已成为世界各军事强国继第四代战斗机之后下一代战斗机的发展方向。     

空天体系对抗下未来战斗机发展的一些思考

本文从在未来作战体系中对传统意义上的战斗机有无存在的必要性,未来战斗机的主要作战使命,发展思路,主要特征,使用方式等方面对未来战斗机的特征进行了一些概念性研究和描述。在此基础上,对未来变体战斗机、无人战斗机(UCAV)、未来变体UCAV的关键技术等进行了初步的分析。     

无人战斗机技术现状

从技术、经济和战术三方面分析了发展无人战斗机的必然性,介绍了目前正在进行的一些无人战斗机研究项目,并对发展无人战斗机过程中存在的一些问题进行了讨论。     

无人作战飞机动力技术发展研究

无人作战飞机(UCAV)所执行任务的独特性决定了其动力装置技术的发展.它必然要走出一条符合无人作战飞机性能、航程、储存性和成本要求的道路.本文着重介绍了UCAV发动机的技术要求和发展途径,以及针对UCAV特殊要求而发展的关键技术.     

基于合同机制的多UCAV分布式协同任务控制

 针对集中式控制的不足,采用基于合同机制的分布式控制方法对多无人作战飞机（UCAV）协同任务控制问题开展研究。设计了有限中央控制下的分布式控制体系结构,以支持UCAV在任务控制站的监控下实现不同级别上的自治。在通过合同网协议实现动态任务分配的基础上,建立条件合同机制对任务执行过程进行协调,提高了多UCAV协同作战的效能。采用时间约束网络对UCAV的任务计划进行量化表达,保证了多UCAV战术行为配合的准确实现。仿真结果验证了方法的有效性。     

无人战斗机作战效能分析

结合无人战斗机的作战特点,在普通战斗机原始对数法的基础上,发展了一种用于无人战斗机的综合效能评估模型。该模型综合考虑了可靠性、使用环境、适用于无人战斗机的新式武器以及操作人员等因素的影响,并对某型无人战斗机作战效能进行了计算,计算结果与实际情况比较符合,而且该计算模型适应性较强,既可以对无人战斗机进行简易评估,也可以进行详细估算。     

无人作战飞机的机动能力分析

采用有人战斗机去除人生理条件限制方法,探讨了无人作战飞机机动过载的增长潜力(机动能力)。结果表明,对比有人战斗机,无人作战飞机还具有很大的过载能力提升潜力。通过对影响有人战斗机的机动过载提高主要因素的分析,指出设计高机动无人作战飞机的技术途径及所涉及到的关键技术问题。     

基于改进的粒子群优化算法的无人作战飞机航路规划

事先针对敌方防御区内的威胁部署和目标的分布情况,对无人作战飞机的飞行航路进行整体规划设计,可以综合减小被敌方发现和反击的可能性、降低耗油量,从而显著提高UCAV执行对地攻击(或侦察)任务的成功率.在对粒子群优化技术研究的基础上,将一种用于解决TSP的PSO算法加以改进,引入模拟退火的策略思想,借以克服PSO算法易陷局部最优的早熟现象,并在UCAV航路规划中加以运用.仿真实验表明,该算法简易而有效,用其优化出的航路能够满足UCAV飞行任务规划的需要.     

Numerical prediction and wind tunnel experiment for a pitching unmanned combat air vehicle

The low-speed flowfield for a generic unmanned combat air vehicle (UCAV) is investigated both experimentally and numerically. A wind tunnel experiment was conducted with the Boeing 1301 UCAV at a variety of angles of attack up to 70 degrees, both statically and with various frequencies of pitch oscillation (0.5, 1.0, and 2.0 Hz). In addition, pitching was performed about three longitudinal locations on the configuration (the nose, 35% MAC, and the tail). Solutions to the unsteady, laminar, compressible Navier–Stokes equations were obtained on an unstructured mesh to match results from the static and dynamic experiments. The computational results are compared with experimental results for both static and pitching cases. Details about the flowfield, including vortex formation and interaction, are shown and discussed, including the non-linear aerodynamic characteristics of the vehicle.     

无人机缩比验证机动力选型研究

世界各国在研制无人作战飞机过程中,均将缩比验证机试飞研究作为重要的一环,选择合适的动力系统是该环节中的首要工作。本文阐述了无人机缩比验证机动力装置的选型方法,结合对喷气发动机和电动涵道发动机各自特点的详细分析和试验数据,通过理论推导和汇总经验参数,获得了一套适用于缩比验证机的动力系统质量估算方法。     

基于启发式自适应离散差分进化算法的多UCAV协同干扰空战决策

 研究了多无人作战飞机(UCAV)协同干扰空战决策(MUCJAD)问题,在干扰效能评估指标量化方法的基础上为该问题建立了优化模型。为有效求解该模型,提出一种启发式自适应离散差分进化(H-SDDE)算法。在H-SDDE算法中,设计了包含4种候选解产生策略的候选策略池,引入了候选解产生策略及其参数的自适应学习过程。此外,结合实际问题为算法设计了基于威胁度的扩展型整数编码方案、基于威胁度的启发式个体调整操作、基于约束满足的个体修复操作。在12个测试实例上进行了仿真验证,结果表明,H-SDDE算法与其他同类算法相比在求解质量和求解速度上具有明显优势,能够更好地发挥多UCAV协同干扰整体效果。     

多架无人作战飞机攻击行为的协调

建立了基于Agent的无人作战飞机指挥控制系统的形式化语义模型，提出了无人作战飞机编队的联合作战目标、联合作战意图和协同攻击效能的定义，以及结合联合作战意图、协同作战效能的多架无人作战飞机编队攻击行为的协调方法。仿真结果表明，结合联合作战意图和协同攻击效能的攻击行为可有效地提高编队的作战效能。     

Novel intelligent water drops optimization approach to single UCAV smooth trajectory planning

Trajectory planning of unmanned combat aerial vehicle (UCAV) is a rather complicated global optimum problem in UCAV mission planning. Intelligent water drops (IWD) algorithm is newly presented under the inspiration of the dynamic of river systems and the actions that water drops do in the rivers, and it is easy to combine with other methods in optimization. In this paper, we propose an improved IWD optimization algorithm for solving the single UCAV smooth trajectory planning problems in various combating environments. The water drops can act as an agent in searching the optimal UCAV trajectory. The detailed realization procedure for this novel approach is also presented. In order to make the optimized UCAV trajectory more feasible for exact flying, an efficient path smoothing method called the κ-trajectory is adopted for smoothing the single UCAV trajectory. Series experimental comparison results show the proposed IWD optimization algorithm is more effective and feasible in the single UCAV smooth trajectory planning than the basic IWD model.     

飞翼式UCAV低空段动静稳定性研究

采用飞翼式气动布局的UCAV能够很好地满足现代作战的要求。这种非常规布局的飞机, 由于它缺少尾翼, 对于飞机的动静稳定性分析来说是一个挑战。对于无垂尾飞机, 其稳定性的主要努力方向应该在低空段。本文在低空段, 对于飞机的纵向和侧向运动上采用解藕的分析方法获得飞机的运动方程; 接着根据风洞试验的数据, 在MATLAB中建立仿真模型获得飞机的仿真曲线, 通过对仿真曲线的分析, 验证了飞机的纵向和侧向的不稳定性。最后, 通过与已经成功应用于实战的B-2隐形飞机的对比, 分析了在应用控制增稳的控制技术后, 飞翼式布局的UCAV的实用性。     

无人驾驶飞行器的气动特点和设计

首先论述了发展无人驾驶飞行器(UAV)的重要性,集中介绍了2种UAV的平台,包括:高空长航时UAV和无人战斗机(UCAV)。讨论了这2种飞行器空气动力特点和气动设计的主要问题。对于高空长航时UAV设计中要重点发展的专用翼型的设计,介绍了一种新型的杂交设计思想和提出了基于CFD技术的多目标多点优化设计的工具。讨论了此类飞行器三维机翼设计的基本要求和三维后掠自然层流机翼的设计。UCAV设计中强调了气动/隐身综合设计的重要性,讨论了无尾布局时新型先进气动控制和矢量推进相结合的必要和难点。