基于战术数据链的无人机智能火控与综合火/飞控系统研究

摘要

战术数据链和无人机是当今各国的研究热点，本文的研究工作主要是围绕基于战术数据链的无人机智能火控系统与综合火力/飞行控制系统展开的。 第一部分研究了空战战术数据链。首先，介绍了空战战术数据链的总体结构及基本组成；其次对战术数据链设计的关键技术进行了研究；最后，讨论了战术数据链在空战中的应用。 第二部分研究了多机协同多目标攻击智能火控系统。首先，研究了战术数据链与智能火控系统的融合；其次，对多机协同攻击多个目标的情况，将大规模多机空战转化为小集团作战并进行综合优势评估和威胁分析，在每个小集团内部给出了一种新颖的遗传蚁群融合算法，实现了目标和火力的优化分配。在MATLAB环境下进行了仿真，结果表明该算法在实际空战中能进行有效的决策。 第三部分研究了无人机机动决策及综合火力/飞行控制系统。首先，提出了基于风险型决策的机动决策方法；然后，采用智能控制思想设计了无人机综合火力/飞行控制系统；最后，采用MATLAB进行了仿真，证明方法的有效性。 第四部分研究了无人机超机动飞行控制系统。首先，给出了无人机超机动飞行的非线性数学模型，构造了超机动飞行的仿射非线性模型；然后，在轨迹线性化控制方法的基础上，研究了基于干扰观测器在线补偿的超机动飞行轨迹线性化控制。通过仿真，证明该控制方法具有较好的鲁棒性。 第五部分研究了空战三维视景仿真。采用Creator作为建模工具，Vega作为实时仿真驱动软件，并结合Visual C++语言，开发出了基于虚拟现实技术的空战三维视景仿真系统，演示了无人机发现目标，发射导弹命中目标的过程。