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针对机动目标拦截任务中目标轨迹难以预测、多弹协同制导精度不足的问题,提出一种基于交互多模型滤波的新型协同制导方法.首先,基于剩余时间反演制导(TIG)理论,设计一种能够精确求解导弹飞行时间的显式制导律,并通过在制导律中引入偏置项的方式,实现针对静止目标的多弹协同制导;然后,针对目标机动策略未知的情况,利用交互多模型滤波(IMM)的方法实现对目标位置的精确跟踪,在此基础上,利用自回归移动平均模型(ARIMA)实现对目标轨迹的预测;接着,通过引入虚拟坐标系,将所提出协同制导方法与轨迹预测方法相融合,进而构建一套完整的机动目标协同拦截制导框架;最后,通过仿真结果表明,所提出方法在初始航向误差较大和目标存在未知机动的情况下,仍然能够实现多弹协同拦截,验证了所提出方法在轨迹预测和时间协同精度方面的优越性.
协同制导剩余时间反演制导相对虚拟坐标系交互多模型滤波多项式拟合自回归移动平均模型
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针对要地防空作战背景下多类型防空导弹武器拦截敌方多目标任务分配问题,提出一种基于NSGA-Ⅱ与改进多属性决策方法的动态防空火力分配方法.首先,在建立多阶段、多任务需求的动态武器目标分配优化模型的基础上,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解模型并生成Pareto最优解集;然后,利用一种改进的多属性决策方法灰色关联分析-组合距离评估法(GRA-CODAS)从Pareto解集中筛选出最优分配方案;最后,采用一组多目标空袭案例开展武器目标分配仿真试验.结果表明,本文所提方法相比于传统决策方法在获取最优方案的同时,兼顾对敌方目标整体毁伤效能最大化,以及我方作战成本最小化等作战需求,所生成的武器目标分配方案在确保完成重创敌方所有空袭目标的作战任务的同时,可大幅降低作战成本,因此方案更为合理有效.
非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)防空导弹动态武器目标分配多属性决策
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数字装备逼真度验证常受限于试验经费、时间和资源,导致可用样本量极其有限.如何在保证指标验证精度的前提下确定最小样本量以降低试验成本,成为亟待解决的关键问题.为此,提出一种数字装备试验的融合贝叶斯动态样本量估计方法.基于贝叶斯分层框架,有效利用先验信息与频率学派假设检验原理,构建数字装备试验响应的后验分布模型.在此基础上,推导出考虑备择假设的贝叶斯后验置信度下的初步样本量估计值.进一步,设计试验样本量动态调整机制,以半数样本进行中期试验数据分析,据此动态更新并优化最终所需样本量,从而高效解决有限资源下的样本量设计难题.将所提方法应用于反舰导弹与雷达数字模型的逼真度验证试验,并与频率学派样本量确定方法进行比较,所提方法的复合误差、复合假判率等指标均提升了 18.4%以上,证明了所提方法的有效性.
数字装备试验贝叶斯方法假设检验样本量有限
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2025年9月25日,在美国弗吉尼亚州诺福克海军基地,两艘提康德罗加级导弹巡洋舰——CG-58"菲律宾海号"与 CG-60"诺曼底号"——同时降下军旗,退出战斗序列.2025年 11 月 14日,太平洋彼岸的上海某船厂,一艘满载排水量超过4万吨的巨舰正在进行首次试航.这艘编号为"四川舰"的076型两栖攻击舰距离其下水仅过去19个月,便在世界上率先搭载电磁弹射与阻拦装置,成为全球首款应用该项技术的两栖作战平台,被外界称为"无人机航母".一方面是巡洋舰时代的加速落幕,另一方面是全新舰种的诞生,在这新旧交替的背后,一个看似基础却始终困扰着公众的问题再次浮现:面对形态各异、功能交叠的现代军舰,我们究竟该如何辨识它们?
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针对现代一体化防空体系下战机低空突防面临的雷达网探测、导弹拦截与复杂地形规避等多重威胁耦合问题,提出一种基于多策略融合改进蜣螂优化算法(MSDBO)的航迹规划方法.首先,建立基于 Swerling I型目标探测概率的雷达威胁模型,综合考虑战机姿态角对于雷达散射截面积的动态影响;然后,结合战机最大转弯角、爬升角和最小转弯半径等运动学硬约束,采用动态归一化方法设计多目标适应度函数;接着,针对标准蜣螂优化算法的不足,引入 Tent-Logistic复合混沌初始化、非线性自适应权重、柯西-高斯混合变异和折射反向学习4 种改进策略;最后,采用 B样条曲线对航迹进行平滑处理.仿真结果表明:与标准蜣螂优化算法相比,所提出算法规划的航迹长度缩短了 8.6%,威胁代价降低了 15.2%;与粒子群优化算法相比,航迹长度缩短了 18.5%,威胁代价降低了 37.1%;全航程累积被探测概率降低了 31.2%,突防生存概率提升至97.8%.
低空突防航迹规划蜣螂优化算法雷达威胁建模运动学约束
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制导炸弹作为战争中使用量最大的武器装备之一,承担对敌大规模火力压制的作战任务.相比导弹有着价格低廉、作战效能突出等优势.近年来,武器装备体系与多领域技术的高速迭代,对制导炸弹的先进技术集成度及综合功能性能指标提出了更高要求,在此背景和需求下,制导炸弹成本低廉方面的优势受到了较大的冲击.面对该挑战,从制导炸弹研制程序角度出发,在全寿命周期内提出了符合制导炸弹的成本组成模型,分析了目前需求、研发、采购、生产、使用与维护保障 5 个阶段在成本控制方面存在的主要问题,并根据这 5 个阶段的特点,在已有工程经验背景下初步提出了建立虚拟培训机制、应用数字模型和大数据分析等降低成本的可行性思路和举措,为制导炸弹的成本分析与控制或武器装备型号研制提供参考.
制导炸弹成本控制全寿命周期成本分析工程应用
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巡航导弹外露部件的进气道性能影响机理和影响程度的相关研究较少.以外露天线为例,通过内外流一体化数值模拟对不同来流攻角、侧滑角、马赫数下进气道性能差异进行对比,从气动界面总压恢复、弹体沿程边界层、进气道内管道沿程总压恢复系数等角度分析其对进气道性能的影响机理.结果表明:外露天线产生的涡流尾迹会向弹体边界层注入低能流动,增加边界层厚度,加剧流场扰动;在一定的气流角度下,外露天线尾迹使进气道总压恢复系数变小,而对畸变指数的影响不大;通过外露部件与进气道的相对几何关系可以粗略判断其尾迹的影响范围,进而为其几何尺寸和布置位置的选择提供参考和指导.
埋入式进气道气动界面边界层总压恢复系数畸变指数
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基于实际地物环境上方运动目标雷达回波特性的数据采集、特征提取的需要,采用Wang和Schmugge的四成分模型模拟土壤的介电常数,应用数字高程模型表征实际地形表面的起伏,采用维也纳从头算仿真包计算金属单质、金属间化合物等常用导弹外壳材料的介电常数,引用相关文献给出的尺寸确定某型导弹的几何参数,运用时域有限差分方法研究了实际地形与其上方某型运动导弹的复合电磁散射特性,获取了复合散射系数的角分布曲线,明确了入射角、土壤含水量、导弹外壳材料的介电常数、运动高度、地形起伏程度等因素对复合散射系数的影响.计算结果表明,复合散射系数随散射角呈振荡式变化,在镜反射方向产生散射增强效应.复合散射系数随入射角的增大而减小,随土壤湿度的增大而增大,随导弹外壳材料介电常数的增大而增大,随导弹高度的增大而减小;不同地形起伏对复合散射系数的影响虽较为显著,但并无固定的规律可循.本研究结果对理解和预测复杂地形中目标的电磁散射行为具有重要意义,可为电磁波探测系统的设计与优化,特别是在不规则地形、变化环境条件下运动目标探测与识别提供理论支撑与实践指导.
实际地形运动导弹复合电磁散射时域有限差分方法
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目的 测试火箭橇试验滑轨温度应力分布,分析滑轨的安全性.方法 针对某火箭橇试验场滑轨截面损伤修复后的力学响应与安全性问题,采用高精度应变电测法,对损伤截面及其相邻完好截面开展为期5 d的同步、连续温度-应变监测.通过对比温度循环载荷下不同位置的应变响应规律,结合滑轨温度应力经典理论,探讨局部损伤对轨内温度应力分布的影响机制,并通过极端温差理论模型评估损伤滑轨安全性.结果 监测期内最大轨温差达 24.5℃时,损伤截面与完好截面的温度-应变变化趋势高度一致,均符合线弹性理论.损伤截面最大应变值较完好截面最大增大 6.2%,与基于截面削弱率的理论预测基本吻合,表明修复区仍能有效传递温度力.结论 该研究方法为同类高精度、大温差工况下滑轨安全评估与维护决策提供技术依据与理论参考.
火箭橇滑轨锁定轨温温度应力应变电测法损伤评估安全性分析
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参数化优化是解决固体火箭发动机多维度、多学科、非线性、强耦合优化难题的重要手段.首先,从药柱结构设计、喷管型面设计、壳体设计、发动机总体设计、考虑火箭总体性能的发动机优化5个方面梳理了参数化优化方法在发动机设计中的应用,汇总了其共性的技术挑战与通用的技术路线.其次,从参数化结构优化、工程实践约束、航天数字化3个层面论述了发动机参数化优化技术特点.最后,指出了发动机参数化优化设计现存的5点技术难题,并对未来4个研究方向进行了展望.发展发动机参数化优化设计技术对提升性能极限、缩短研发周期、推动技术创新具有重要意义.
固体火箭发动机参数化优化结构参数工程约束航天数字化
