- 王惠真;韩春雷;平超;李烁;
跨域协同作战体系具有作战平台及要素种类繁多、规模庞大且要素间协同关系复杂多样等特点，清晰、准确地数学表达是协同作战体系有效建模与算法高效设计的基础。针对目前基于图的跨域协同作战体系表示方法，对于作战要素以及要素间协同关系缺乏充分的结构与属性描述的问题，提出了跨域协同作战体系的复杂超图表示方法，用顶点表示作战平台上的关键要素，用超边来表示要素间的信息交互关系和协同关系，用顶点和超边的权值表示对应要素和关系上的定量属性，用顶点和超边的颜色表示对应要素和关系上的定性属性，构造了每个顶点和每条超边都伴随一个用来反映其对应要素和关系的定量、定性属性向量的赋权着色超图，给出了能反映跨域协同作战体系深层次协同结构与属性的表示方式。仿真结果表明，此方式相较于传统图建模方法，能够更好支撑杀伤链快速生成，对于进一步建立跨域协同作战体系运行和自主演化的数学模型及算法设计具有奠基性的作用。
2024年05期 No.227 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1075K] - 孙亚洲;王海松;李晓松;
针对以ChatGPT为代表的生成式人工智能在无人装备体系中的应用问题，采用双螺旋问题分析方法，引入指挥控制“PREA-OODA”循环模型进行研究。深入分析了智能无人装备体系在指挥控制循环各阶段的作用效能发挥，探讨了生成式人工智能在智能无人装备体系中的应用机理与条件、应用场景与潜力、赋能路径与潜在局限。研究结果表明，生成式人工智能可显著增强无人装备体系的作战谋略与信息综合能力，对夺取战争主动权有积极影响；同时生成式人工智能赋能无人装备体系也存在一定的应用局限和技术挑战。
2024年05期 No.227 11-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1159K] - 宋亚鑫;王正平;张晓辉;吴小萌;程奥祖;
氢燃料电池无人机舱内空间狭小，适宜的热环境是氢燃料电池系统健康高效工作的前提保障。针对无人机舱内环境保障问题，开展舱型对比分析和呼吸孔位优化设计，以保障舱内具有充足空气燃料和适宜温度条件。通过热流耦合仿真分析，对比长方体与圆柱体两种舱型对舱内温度条件的影响，作为氢燃料电池无人机舱型设计的参考。优化布置机舱开孔位置，保障空气流量的同时，寻找最佳舱内温度条件的布孔方案。研究结果表明相比于圆柱体舱型，长方体舱型的舱内温度更低，温度均匀性更好；机舱两侧均为居中开孔时，流体围绕换气孔附近流动，可以与舱内氢燃料电池进行最充分的热交换，舱内整体温度水平最低。
2024年05期 No.227 21-29+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1114K] - 刘晓波;陈涛;孙杭义;钟萍;何思利;石建军;周蜜;
针对舰载航空飞行器的应用背景和发展现状，综述了舰载航空飞行器的主要类型及其存在的特殊空气动力学问题，研究了美国在解决舰载航空飞行器空气动力学问题方面的方法，阐述了利用数值仿真、地面试验、飞行试验三种研究手段所开展的具体研究工作和获得的研究成果，展望了舰载航空飞行器气动技术的未来发展趋势，主要包括在气动布局技术上将重点发展高升力构型和无尾飞翼构型，在流动控制技术上将综合考虑主动流动控制技术与被动流动控制技术的结合，在地面试验技术上将结合无人机的试验需求发展多空间维度的试验技术，在飞行控制技术上将根据悬停能力、高速飞行、自主着舰、编队飞行等任务需求发展多项新型飞行控制技术。
2024年05期 No.227 30-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K] - 石雯君;蒋飞;任美丽;
为落实大国竞争战略，美军不断加强国防太空力量建设发展。在系统总结美国防太空力量建设发展目标的基础上，重点研究了美国防太空力量建设发展举措和太空装备建设发展方向。研究表明：美国防太空力量建设发展举措主要围绕跨域协同、多维联动，重在推动太空融入联合全域作战、优化太空作战指挥体系、增强太空系统韧性和打造太空力量同盟；太空装备建设发展主要围绕信息支援、攻防兼备，重在打造天地一体态势融合、多轨覆盖侦察监视、抗扰低延通信传输、高敏全向预警跟踪、多维拒止太空控制和低成本快反发射能力。
2024年05期 No.227 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 817K] - 熊瑛;王晖;齐艳丽;王林;
随着“面向作战人员的可扩展太空体系（PWSA）”进入部署阶段，美国将加速推动近地轨道卫星系统的发展，以确保在大国竞争中的绝对优势地位。跟踪研究了PWSA的发展背景、体系架构组成和部署现状等，分析了PWSA的发展特点。分析表明，美国将加速发展分布式、可扩展的近地轨道卫星星座，重点提升系统弹性，注重发展印太地区的覆盖能力，2030年前将实现全球导弹预警和跟踪能力。近地轨道卫星星座将提供低延时、高质量的跟踪数据，极大提升反导系统的作战能力和生存能力。
2024年05期 No.227 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 895K] - 赵岩;穆运升;李翔;李鹏;
随着一体化防空反导理念的发展，美、俄等军事强国不断更新反导战略和反导体系发展规划，革新反导武器装备技术。通过分析美国反导政策和规划，分别从拦截弹作战性能提升、三位一体预警系统体系建设和一体化指控系统升级等方面，研究当前外军导弹防御体系发展现状和可运用的成熟技术，剖析反导试验成效，归纳未来导弹防御体系的发展趋势，为构建防空反导体系、提升反导作战能力提供启示和参考。
2024年05期 No.227 55-62+129页 [查看摘要][在线阅读][下载 834K] - 邱小剑;骆博雅;付珍;谭翔;熊超;
在无人机技术迅猛发展的背景下，其在为生产生活带来便利的同时，也带来了安全和隐私方面的威胁，因此反无人机技术逐渐得到世界范围内的关注和重视。为研究当前国内外反无人机技术应用及发展情况，系统梳理分析了当前反无人机关键技术，总结了该领域发展现状，揭示了现有技术面临的主要挑战，并对未来的技术发展趋势进行了前瞻性分析。随着人工智能等新兴技术的发展应用，未来反无人机技术将进一步向智能化、轻量化、集成化发展。
2024年05期 No.227 63-73+98页 [查看摘要][在线阅读][下载 816K] - 陈凯诺;张福光;张涵;尹延涛;杜光传;
在导弹贮存延寿工程的立项论证阶段，需要先统计分析每个导弹贮存期内环境剖面数据、故障数据等以分析导弹的贮存故障率变化趋势，进而科学确立延寿目标。针对高可靠性导弹故障数据样本少、环境数据的变化存在非线性、传统方法预测贮存可靠度精度不高等问题，提出SelfSVR算法对导弹贮存故障率进行预测。通过贝叶斯优化方法自适应计算出Mixup生成的样本个数、SVR算法的超参数核函数系数和核函数惩罚系数。基于Mixup增强算法构建新的训练样本。使用SVR算法对导弹贮存故障率进行非线性预测。通过示例验证，Self-SVR算法在预测非线性变化的贮存故障率方面具有良好的拟合效果，在R2系数、EVS和MSE三个指标上优于对比算法。在消融实验中证明了贝叶斯优化和Mixup增强算法对Self-SVR算法均具有优化作用。
2024年05期 No.227 74-82+98页 [查看摘要][在线阅读][下载 851K]
- 杨毅;冯彦辉;梁月乾;
针对利用无人机集群对城市环境中的指定区域进行协同覆盖的问题，提出了一种两阶段方法。在第一阶段，暂时不考虑建筑物，将待覆盖区域按多个扫描角度进行长方形区域分割，得到最短时间和最小数量两种最优指标下的无避障航路。在第二阶段，在快速搜索随机树（RapidlyExploring Random Tree,RRT）算法的框架下，对采样规则和终止规则进行了重新设计，并直接利用Dubins曲线搜索出相应的无碰撞航路。四组有效性仿真实验以及与扰动流体动态系统方法的比较实验，对所提出方法的有效性和先进性进行了验证。
2024年05期 No.227 83-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1546K] - 张尚义;李文光;葛佳昊;
针对太阳能无人机任务分配与能源特性耦合、建模与算法定制化问题，基于太阳能无人机能源特性和复杂应用场景进行问题建模，建立了新的适应度指标及约束取代传统指标和约束。提出了分时工作模式，在无人机目标分配、目标执行顺序之外增加了起飞时间这一新的待分配要素。重新设计了定制化双染色体编解码模式以兼顾粒子对起飞时间的表达。基于遗传学习对粒子群算法的最优粒子生成策略进行改进，给出了改进定制粒子群算法的求解步骤。结果表明，所提改进定制粒子群算法在求解太阳能无人机任务分配问题上是有效可行的。
2024年05期 No.227 99-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1267K] - 王健;时晨光;周建江;汪飞;
随着雷达和通信系统对频谱资源需求日益增长，加之现代战争对雷达生存能力提出的严峻挑战，研究了频谱共存下基于正交频分复用-线性调频波形（Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Linear Frequency Modulation,OFDM-LFM）的机载组网雷达射频隐身波形优化算法。采用信干噪比（Signal to Interference Plus Noise Ratio,SINR）作为机载组网雷达探测性能表征指标。以满足雷达探测性能以及不干扰通信频谱为约束条件，以最小化机载组网雷达总辐射能量为优化目标，构建频谱共存下机载组网雷达射频隐身波形优化模型。在此基础上，针对上述非线性、凸优化模型，采用序列二次规划（Sequential Quadratic Programming,SQP）算法进行求解。构建基于OFDM-LFM的射频隐身波形多径回波模型，分析所设计射频隐身波形的探测性能和抗多径效应性能。仿真结果表明，所提算法能够有效降低机载组网雷达的总辐射能量，进而提升射频隐身性能；此外，基于OFDM-LFM的射频隐身波形具有良好的探测性能和抗多径效应性能。
2024年05期 No.227 111-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1157K] - 邹银才;钟小兵;刘平安;姜湖海;刘书信;
高超声速导弹红外精确制导技术在全球军事大国中已快速发展。针对红外导引头在全程高超声速导弹中应用面临的气动光学效应问题，分析了气动光学效应形成的过程及原因，研究了气动力热环境适应、热辐射抑制和气动光学传输效应抑制方法。分析表明，通过窗口制冷系统综合设计、共形窗口成像系统一体化设计、捷联式稳像制导技术、窗口材料优选等技术应用，可实现气动光学成像质量优化；通过高超声速条件气动光学效应测试技术，可实现对仿真设计结果的有效验证；通过红外成像系统热辐射抑制和红外图像实时复原校正技术，可进一步消解热辐射和气动光学传输效应影响，提升探测信噪比和探测识别精度。
2024年05期 No.227 122-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K] - 朱子巍;罗星宇;张琳;韩晓阳;
针对再入滑翔飞行器制导的预测校正算法存在预测剩余航程积分时间长、迭代速度慢且预测落点波动等问题，提出一种基于快速落点预测的再入滑翔飞行器预测校正算法。通过建立飞行器飞行的可达域，分析不同初始状态各状态量与飞行器可达域关键参数的函数关系；建立了落点位置与初始状态的近似函数关系，使得落点预测位置变化连续，提高了计算速度；通过在不同的禁飞区条件下进行仿真，并与其他预测校正类算法进行对比。仿真结果表明，所提方法的轨迹生成速度更快，能够更准确地实现飞行器制导。
2024年05期 No.227 130-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1154K] - 陈昶荣;刘珊;许鑫;
针对高速飞行情况下倾斜转弯（Bank To Turn,BTT）飞行器编队控制问题，基于一种制导控制一体化（Integrated Guidance and Control,IGC）理论提出一种分布式编队系统建模与控制器设计方法。通过坐标变换，将双积分系统模型与BTT飞行器动力学模型相结合，得到了IGC模型；在反演控制框架下，采用一致性理论与神经网络自适应滑模变结构理论设计了编队控制器；进行严格的理论分析并证明了闭环系统的稳定性和收敛特性；在高速情况下进行了六自由度数学仿真，仿真结果表明了IGC设计方法的有效性，以及较传统设计方法的优越性。
2024年05期 No.227 139-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1138K] - 王肖;涂建秋;李富贵;姚庆睿;刘晓琳;
针对无动力飞行器末端协同制导问题，采用轨迹成型和预测校正方法，提出了一种基于贝塞尔曲线和数值计算方法的协同制导律，可实现多飞行器终端攻击时间和攻击角度的精确控制。基于轨迹成型的思想，采用二阶、三阶贝赛尔曲线分别设计飞行器纵、侧向轨迹，根据终端切线方向满足终端角度约束，跟踪曲线完成轨迹跟踪制导。利用数值积分直接预测飞行时间，以改进割线法校正侧向贝赛尔曲线参数满足时间约束，在线不断更新轨迹参数实现时间闭环控制。数值仿真表明，该方法可有效约束终端攻击角度与攻击时间，在扰动条件下具有一定精度和鲁棒性。
2024年05期 No.227 151-159+167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1143K]