简论飞机生存力的设计

生存力是指飞机在人为敌对环境中躲避、承受敌方武器威胁的能力。它是衡量飞机作战效能的最重要的指标。本文从生存力的构成、生存力提高的方法、生存力提高的设计原则．以及生存力设计的实施和评估几个方面对飞机生存力设计作了简要的论述。     

不同机载电子干扰条件下的飞机敏感性模型

对典型作战场景中雷达制导导弹威胁下的飞机敏感性进行了研究,分别从导弹发射和命中2个方面,建立了远距离支援干扰(SOJ)和自卫干扰(SPJ)条件下的飞机敏感性模型。首先分析了在典型电子对抗措施(ECM)和电子抗干扰措施(ECCM)条件下的雷达探测距离;其次提出了用于评价欺骗干扰的有效时间模型,结合典型制导律,建立了不同干扰条件下导弹命中分析的仿真模型;最后对不同干扰条件下的飞机敏感性进行了仿真实验。结果表明:电子干扰一定程度上能够降低非隐身战机的敏感性,但是对于低雷达散射截面(RCS)或者采用先进抗干扰措施的武器系统而言,电子干扰对飞机敏感性降低的作用有限甚至有害。研究结果对现役飞机通过电子干扰降低敏感性以及对在研飞机的敏感性设计具有一定的参考意义。     

飞行器广义生存性及评估方法

生存性作为飞行器的一个重要的通用质量特性，对于飞行器在服役(作战)使用过程中保持其服役(作战)完整性，进而发挥其服役(作战)效能具有重要作用。首先从实际作战环境和作战链路出发，引入威胁有效性，提出了飞行器广义生存性的定义——飞行器在人为敌对环境中执行任务时能够生存的能力，给出了其主要的3个方面的决定因素：威胁有效性、目标敏感性、目标易损性，讨论了其基本特性：客观性、相对性、随机性、可控性。在此基础上，建立了飞行器广义生存性的表征模型和评估方法；提出了威胁有效性的定义，明确了其3方面的主要决定因素：威胁活动性、威胁完好性、威胁能力程度，提出了威胁活动性、威胁完好性的定义，给出了飞行器的目标敏感性的主要影响因素：目标探测性和目标规避性，并提出了目标探测性和规避性的定义。最后，提出了提高飞行器广义生存性的措施，并给出了某4型作战飞机广义生存性评估分析的示例。研究结论可以为飞行器的设计及服役(作战)使用提供参考。     

空防压制——现代空袭的重要环节

以往获取空中优势要依赖于空空作战,压制敌方战斗机,使之不能对己方攻击机进行拦截。但近年来这种局势发生了很大变化。面空武器成为获取空中优势的最大障碍。敌方空防压制(SEAD)一般是指通过毁坏或瓦解手段来压制、摧毁敌方地面空防系统或暂时降低它们的能力。两种最常用的手段是用电子干扰飞机在防区外对空防雷达实施干扰或用反辐射导弹对雷达进行攻击     

军事动态

美国海军有可能在今年年底前获得第一架改型的EA-6B(ICAP Ⅲ)电子干扰飞机,而原计划是在2005年9月才开始装备部队。该机拥有一套新的ALQ-218电子战组件,具备"自主选择"电子干扰功能,可干扰、压制敌方雷达、通信和网络系统。与美海军现役的ICAP Ⅱ型EA-6B相比,它最大的优点是具备目标定位能力,可以判断敌方雷达和导弹阵地的位置,并可连续跟踪几个目标,而ICAP Ⅱ型仅可识别来袭导弹的型号。ICAP Ⅲ电子干扰飞机也是美军网络中心战的重要环节,它得到的信息可在网络中与其他武器平台共享。由ICAPⅢ型而发展出来的多功能信息分配系统(MIDS)还将用于其他飞机平台,如F／A-8G、B-2、F-16、MH-60等。ICAP Ⅲ型每套550万美元,改装费100万美元。 (孙)     

An Analysis of Aircraft Cyber Combat Survivability

飞机网络战斗生存力(ACCS)是飞机生存力的重要组成部分,为了进一步提高飞机生存力设计水平,必须重视飞机网络战斗生存力设计。遵循飞机战斗生存力(ACS)设计原理和框架,类比解析了飞机网络战斗生存力的基本概念和原理框架,给出了优化飞机网络战斗生存力的设计实例,说明了在实际飞机设计时,过分强调网络武器或忽视网络武器都是片面的。给出了6个敏感性减缩措施和6个易损性减缩措施,飞机设计时需要对各种提高飞机生存力的措施进行权衡,力争设计并制造出能力强大、成本效益更好的军用飞机。     

基于Agent理论的飞机敏感性评估方法

在以信息战为核心的现代战争中,各机种、多平台之间的信息交互成为影响战争结果的关键因素。因此进行飞机敏感性设计时,应当置于信息对抗的环境中并考虑信息交互过程。本文阐述了网络中心战的理论,建立了基于Agent理论的战场模型以及飞机对抗模型,通过对Agent对抗过程中的3个阶段（探测阶段、信息交互阶段、作战阶段）进行建模仿真,研究了预警机探测能力、飞机雷达散射截面（RCS）、信息传输时延和红外电子对抗能力等因素对飞机敏感性的影响,得到了雷达特征参数、飞机RCS与探测概率之间的关系,传输时延与先敌发射概率之间的关系,以及红外干扰弹的最优发射区间,为飞机的敏感性设计提供了一定的依据。     

基于ADS-B的飞机冲突探测

面对飞行流量持续快速增长、民航空域资源日益短缺的状况,对飞机间的潜在冲突进行有效探测,是避免飞机间危险接近或碰撞发生的关键.对飞机周围区域进行合理建模,给出了一种基于广播式自动相关监视(ADS-B)技术的确定型冲突探测算法,充分利用ADS-B报文提供的经度、纬度、速度和航向等信息及其报文高更新率等特点,预先排除无威胁飞机,然后分别从水平和垂直两个方向对飞机之间的冲突进行探测.运用Matlab进行功能仿真,结果表明该算法能有效排除无威胁的飞机,并且能够对有威胁的飞机及时给出告警.该算法对保证自由飞行条件下的飞行安全具有积极意义.     

航空武器的几个名词概念

命中概率武器命中概率p,是进行武器作战效能分析时的一个重要指标,也是制订作战计划时计算投入兵力的基本依据,通常用相应的随机变量(如命中弹数或弹着点误差)在某一范围内出现的概率求出,而求出这个概率,首先必须知道随机变量的分布情况,在武器专业通常用概率偏差E或圆概率误差CEP,来表示围绕散布中心的射弹密集度,这个射弹散布面     

美国空军全面规划无人机系统的未来

着眼未来40年,美国空军希望无人机能够自主起飞和着陆,独立地规避不良天气、空中飞机和各种威胁。按照设想,无人机将作为僚机,与战斗机协同作战,自主执行空对空或空对地任务,同时承担起突破严密防空网络的重要角色。这样,一名飞行员就可以控制多架无人机,以密集方式攻击敌方的有生力量。     

装备有高增益控制放大系统的F-4C飞机用机炮射击的分析

文章把空中发射或投放的武器弹丸的落点误差与飞机方程、控制系统动特性、突风和飞行员操纵之间建立关系式,提出系统模型,从而预估弹丸的命中精度。并用预估飞机与F—4C飞机作比较。     

大型运输机在风切变环境中的告警规避分析

大型飞机遭遇微下冲流时,最安全的方法就是规避.在规避过程中,考虑了飞行员的乘坐舒适性(侧向过载限制)和飞机最低安全高度限制两个约束条件.首先,建立了受约条件下的规避数学模型;然后,结合模型分析了飞机在不同高度、速度及告警距离等条件下,横航向规避飞行参数和相应的规避轨迹;最后,通过分析和仿真得到了飞机遭遇微下冲流时的安全规避半径、规避角速度和规避时间,同时给出了不同告警距离下飞机规避时的最小安全高度曲线.     

控制机载数字设备EMI的实验及分析

一、引言 不管机载无线电电子设备(以下简称设备)的单机性能何等先进优良,如果整个电子系统的EMC(电磁兼容性)不能实现,不仅设备本身具有的优良性能无法施展,而且飞机整个电子系统要实现的功能、如通讯、导航、飞行管理与控制、武器管理与控制,与敌方进行电子战等都难以达到目的。系统工程分析和实践经验证明,要实现系统的EMC,关键是每一项机载设备要具有良好的EMC性能。为了全面准确地评价设备的EMC性能,按照军用、民用的区别和各行业领域的特点制定出了有关的EMC标准。如原航空工业部的标准HB5662-81《飞机设备电磁兼容性要求及测试方法》,规定了机载设备EMC测试内     

VR-Forces中发射与毁伤仿真机制

VR-Forces是当前较为成熟的计算机生成兵力仿真平台,使用该平台实现仿真实体间对抗及毁伤是关键技术之一。针对该平台中发射与毁伤仿真机制,分析了对象参数数据库组织结构、发射武器配置方法、弹药选择列表构成和命中概率表的原理,阐述了毁伤机制、毁伤概率表组成以及毁伤执行器的配置方法。结合某飞机发射反舰导弹对敌方舰船突防的作战仿真实验案例,实现了红蓝双方的突防和防空仿真对抗。研究成果对基于 VR-Forces的作战仿真开发和开发类似系统有一定的技术参考价值。     

基于蒙特卡洛树搜索的机载雷达编队策略优化

多机雷达协同探测是飞机协同作战研究的重要内容,编队策略影响着多机雷达协同探测的探测效能针对机载雷达编队策略的优化,基于部分可观察马尔可夫决策过程(POMDP)模型描述了编队策略优化问题,提出了一种基于蒙特卡洛树搜索(MCTS)的最优策略求解方法。以对敌方目标的探测性能为指标,将该方法与多种其他编队方法的结果进行了比较。试验结果表明,该方法很好地平衡了 MCTS 中利用与探索的关系,可以在规模较大的搜索空间内有效完成编队策略优化,在编队探测能力提升方面展示出了比其它方法更加优越的性能。     

机载反导拦截武器的发展与思考

考虑机载反导拦截武器在目标拦截匹配性、作战使用灵活性方面的优势,借鉴美国机载反导拦截系统在定向能和动能拦截武器两条路线的发展思路,分析机载反导拦截武器系统在空基平台、预警探测、指挥控制和拦截武器等方面的能力需求,引发依托岸基飞机平台和舰载飞机平台发展机载反导拦截武器的思考,梳理出发展机载反导拦截系统所需的关键技术,从而对反导防御体系和机载武器体系的发展具有良好的参考和借鉴价值。     

一对一遭遇时飞机生存力-探测时间解析模型

 考虑探测事件的发生时间对开火、击中以及杀伤事件的影响,分析飞机与威胁的一对一遭遇情形,推导出飞机遭遇打击的次数的概率分布以及特定打击次数下飞机的生存概率,最后得到了一对一遭遇飞机生存力 探测时间的解析求解公式。该解析模型精确考虑了威胁与飞机遭遇的全过程,包括：探测,跟踪、开火以及重新装弹、开火等。根据该模型,不仅可以计算一对一遭遇飞机生存概率,而且可以方便地绘制生存力随平均发现时间、一次打击杀伤概率等参数变化的曲线。算例和分析结果表明该模型计算简便、合理有效。     

基于面目标命中要害指数的瞄准点选取方法

 瞄准点的选取是导弹火力运用的核心理论问题之一。研究并建立了主动寻的导弹武器射击面目标瞄准点选择的方法。定义了命中区域圆概率偏差(ACEP)、区域要害指数、区域命中概率及命中要害指数等概念;再根据战场先验信息划分的目标区域以及对应的区域要害指数,运用蒙特卡罗积分法计算出ACEP、区域命中概率以及命中要害指数;设计了通过计算所有拟瞄准点的命中要害指数,搜索其中的最大值,选择具有最大命中要害指数的瞄准点为最佳瞄准点的最优化方法。理论推导和仿真分析表明,对相关指标的定义合理,所设计的命中要害指数计算与搜索方法简单、精确,该结论在工程上可以指导导弹武器射击面目标的火力运用。     

基于典型任务的突防飞机概念阶段雷达隐身指标论证方法

主要研究基于对地突防任务的飞机雷达隐身指标的论证方法。通过对典型对抗态势的分析,提出成功突防的判定依据,同时,开展雷达威胁探测模型的建模和飞机雷达隐身参数表征方法的研究,并重点针对雷达连续跟踪和武器拦截飞机过程开展理论建模、仿真计算和迭代评估,最终提出较为系统的基于典型突防对抗的飞机雷达隐身指标论证方法。     

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.