UCAV

摘要： 为提高空战决策及轨迹生成过程的真实性与可靠性,空战决策过程应紧紧围绕可靠的气动耦合模型和制导武器的作战使用性能实现,为此提出了基于导弹攻击状态评估下的UCAV试探机动决策.首先,分析了UCAV试探机动决策系统的构建思路;其次,建立了基于气动耦合模型的UCAV试探机动决策方案,通过精细划分的方式,设计了1 331种UCAV试探机动策略;然后,基于空空导弹的作战使用实际,构建了包含角度、距离和能量决策因子的决策评价函数,设计了基于统计学原理的机动决策方法;最后,提出并构建了基于导弹攻击状态评估的权重因子分级模型,使决策因子权重随导弹攻击状态自适应变化.结果表明,通过分别设置UCAV与目标在两组对抗条件3种不同空战初始态势下的对抗仿真实验,验证了所构建的试探机动决策方案及权重因子分级模型在不同空战态势下的决策能力和有效水平.本研究为紧密结合空空导弹作战应用实际的空战决策类问题提供了一种新的思路,所构建的决策策略有利于空空导弹作战使用性能的充分发挥.

摘要： 针对空战威胁因素信息存在模糊性、不确定性的特点,结合区间数与模糊综合评判这2种方法的各自优势,建立了基于区间数模糊综合评判的无人作战飞机(unmanned combat aerial vehecle,UCAV)空战威胁评估模型.用区间数表示各威胁因素的权重值,并用模糊综合评判方法建立起敌机与威胁因素之间的模糊关系,能够有效克服传统方法确定的恒值向量式的威胁权重值无法体现空战威胁程度模糊性、不确定性的不足、也能够弥补确定权重时专家赋值主观性过强的缺陷.仿真结果验证了该评估模型的有效性.

摘要： 针对战术机动动作建模与轨迹生成问题,构建了实现UCAV空战机动动作的模型结构;综合考虑飞行包线、状态参量等实际约束条件,建立了精细的UCAV质点运动动力学模型;以控制量变化率为优化对象,对机动轨迹最优控制问题进行了建模;运用基于自适应策略的遗传改进算法对最优控制问题进行快速求解,得到了优化的控制量变化率,并根据运动动力学模型求解得到机动轨迹及具体飞行参数.最后以斤斗机动动作为例进行了仿真验证,结果表明:建立的模型可以准确而完备地表征多约束条件下的机动动作特征,改进的最优控制问题求解策略能够快速计算得到优化的控制量变化率,生成的轨迹符合机动动作的几何形态与状态特性.

摘要： 针对无人作战飞机空战效能评估缺少通用性模型的问题,在分析了目标发现概率、空空导弹目标截获概率、载机生存概率以及空空导弹杀伤概率的基础上,利用概率论原理建立了UCAV一对一超视距空战效能评估的数学模型.以UCAV与有人战斗机的一对一超视距空战为被背景,进行了算例分析,验证了评估模型的合理性与有效性,对UCAV的空战效能评估问题进行了有益的探索.

摘要： 针对现代空战态势信息的模糊性与不确定性,提出了一种基于改进模糊综合评判法的无人作战飞机(UCAV)一对一超视距空战态势评估方法.首先,建立了UCAV空战优势模型和优势函数,以定量描述各空战态势影响因素;其次,采用多级模糊综合评判的方法,建立起双方UCAV与空战态势影响因素间的模糊关系,以有效处理不完备、不精确的空战信息.最后,利用模糊论域划分方法判定态势等级,得出空战态势判定表,以克服恒定数值评判结果带来的主观影响.实例分析结果表明,该方法客观可行,贴近空战实际.

摘要： 针对无人作战飞机空战效能评估缺少通用性模型的问题,在分析了目标发现概率、空空导弹目标截获概率、载机生存概率以及空空导弹杀伤概率的基础上,利用概率论原理建立了UCAV一对一超视距空战效能评估的数学模型。以UCAV与有人战斗机的一对一超视距空战为被背景,进行了算例分析,验证了评估模型的合理性与有效性,对UCAV的空战效能评估问题进行了有益的探索。

摘要： 针对具有一定自主空战能力的无人机,建立了以过载为输入的飞行动力学模型和采用三维比例导引法的导引弹道模型,并且结合神经网络为无人机设计了一种规避来袭导弹的机动策略。通过坐标系的变换减少了"无人机—导弹"这一复杂系统的自由度,将系统模型简化为少数变量输入和单变量输出的非线性模型。基于此模型生成并学习神经网络的样本库,并利用神经网络直接从无人机与导弹的位置关系预测规避结果,为无人机实时提供规避策略。仿真算例验证了规避算法的有效性。

摘要： 针对UCAV在实际空战中的自主机动决策问题,在研究了UCAV空战机动方式、运动模型以及空战态势评估函数的基础上,提出一种基于双矩阵对策的空战自主机动决策算法.基于双矩阵博弈构建空战机动决策模型,改进了传统的矩阵对策"二人零和有限对策"模型及相应算法.就不同条件下的实例进行仿真,仿真结果验证了算法的合理性与有效性,符合空战实际情况.

摘要： In mission planning of UCAV formation,the flight route optimization is an important research topic.The optimum flight route of UCAV based on uncertain linguistic preference information is studied.First,the indicators for evaluating the UCAV route are presented,and the definition of uncertain linguistic decision matrix is described.Then,analysis is made to the expected possibility and mathematical expectation of each index corresponding to the flight route,and the group decision-making optimum flight route analysis method based on uncertain linguistic preference information is given.Finally,a numerical example is given to illustrate the usage of the proposed approach.%在UCAV编队任务规划中,确定UCAV最优航线是一个重要研究课题.针对不确定语言偏好信息的UCAV最优航线问题给出了一种分析方法.首先,描述了确定UCAV航线的评价指标和不确定语言决策矩阵的定义;然后,在此基础上,通过分析航线对应于各项指标的期望可能度和数学期望值,给出了基于不确定语言偏好信息的群决策UCAV最优航线分析方法:最后,实例说明了UCAV最优航线确定的具体过程.

摘要： A trajectory online planning method using multi⁃strategies is proposed for UCAV. Firstly, to copy with dynamic and changeable environment, we design an event triggered trajectory rolling planning program. Secondly, according to UCAV flying bounds, a safe and flyable curve generating method is designed by smoothing on digital geographical map. Thirdly, make use of function to replace with re⁃planning trajectory, analyze trajectory function speciality and terminal point handling methods, translating trajectory planning problem to trajectory function optimal problem;this reduces the number of optimal parameters. Lastly, we improve particle swarm optimization on its iner⁃tia weight and stagnant particles by introducing average speed and FUCH chaos mapping;this improves its conver⁃gence and global optimality;then we make use of the improved method to search for optimal trajectory function. Re⁃sults of simulation show that the method proposed by us accomplishes an online trajectory re⁃planning in only 0.2s;clearly our method meets the requirements of trajectory online re⁃planning with its good real⁃time ability.%针对无人作战飞机（ unmanned combat aerial vehicle，UCAV）在线轨迹规划问题，提出了一种基于混合策略的方法。首先，针对动态不确定环境，设计了基于事件触发的轨迹滚动规划方案；其次，基于UCAV飞行性能约束对数字地形进行平滑处理，生成安全可飞行曲面；再次，提出了利用函数表征重规划段轨迹的方法，分析了轨迹函数特性和端点约束处理方法，进而将轨迹规划问题转化为轨迹函数寻优问题，减少了轨迹寻优参数数量；最后，引入平均速度和FUCH混沌映射对粒子群算法进行改进，并利用其对轨迹函数进行寻优。数字仿真结果表明，利用该方法完成一次轨迹在线重规划只需0．2 s，表明了该方法具有较好的实时性，能满足轨迹在线规划要求。

摘要： 采用了基于合同机制的有限中央控制条件下的分布式控制方法,设计了部分全局规划协商机制。在动态环境条件下,对多UCAV进行了任务和航迹规划。在采用合同网协议实现动态任务分配的基础上,运用合同拍卖的思想,通过Agent间的自主竞争来实现任务的动态分配。建立了条件合同机制对任务进行协调。按系统效能函数最大化的原则,对多任务执行过程进行了协商和协作,以便能快速预估UCAV执行不同任务的飞行航迹,提高了多UCAV协同作战效能。并用Matlab仿真验证了算法的有效性。

摘要： 采用了基于合同机制的有限中央控制条件下的分布式控制方法,设计了部分全局规划协商机制。在动态环境条件下,对多UCAV进行了任务和航迹规划。在采用合同网协议实现动态任务分配的基础上,运用合同拍卖的思想,通过Agent间的自主竞争来实现任务的动态分配。建立了条件合同机制对任务进行协调。按系统效能函数最大化的原则,对多任务执行过程进行了协商和协作,以便能快速预估UCAV执行不同任务的飞行航迹,提高了多UCAV协同作战效能。并用Matlab仿真验证了算法的有效性。

摘要： 采用了基于合同机制的有限中央控制条件下的分布式控制方法,设计了部分全局规划协商机制。在动态环境条件下,对多UCAV进行了任务和航迹规划。在采用合同网协议实现动态任务分配的基础上,运用合同拍卖的思想,通过Agent间的自主竞争来实现任务的动态分配。建立了条件合同机制对任务进行协调。按系统效能函数最大化的原则,对多任务执行过程进行了协商和协作,以便能快速预估UCAV执行不同任务的飞行航迹,提高了多UCAV协同作战效能。并用Matlab仿真验证了算法的有效性。

摘要： 采用了基于合同机制的有限中央控制条件下的分布式控制方法,设计了部分全局规划协商机制。在动态环境条件下,对多UCAV进行了任务和航迹规划。在采用合同网协议实现动态任务分配的基础上,运用合同拍卖的思想,通过Agent间的自主竞争来实现任务的动态分配。建立了条件合同机制对任务进行协调。按系统效能函数最大化的原则,对多任务执行过程进行了协商和协作,以便能快速预估UCAV执行不同任务的飞行航迹,提高了多UCAV协同作战效能。并用Matlab仿真验证了算法的有效性。

摘要： 采用了基于合同机制的有限中央控制条件下的分布式控制方法,设计了部分全局规划协商机制。在动态环境条件下,对多UCAV进行了任务和航迹规划。在采用合同网协议实现动态任务分配的基础上,运用合同拍卖的思想,通过Agent间的自主竞争来实现任务的动态分配。建立了条件合同机制对任务进行协调。按系统效能函数最大化的原则,对多任务执行过程进行了协商和协作,以便能快速预估UCAV执行不同任务的飞行航迹,提高了多UCAV协同作战效能。并用Matlab仿真验证了算法的有效性。

摘要： 无人作战飞机(UCAV)在执行作战任务的许多方面比有人机更灵活、更有效,必将成为21世纪空中作战的主导力量,对未来战争产生重大影响,从而改变未来空中作战的力量结构、组织编制、作战原则、战术思想,甚至是战争的面貌和样式.论文从介绍无人作战飞机的性能特点出发,详细地分析了发展无人作战飞机需要解决的关键技术问题,论述了无人作战飞机对未来作战产生的影响。

摘要： 无人作战飞机(UCAV)在执行作战任务的许多方面比有人机更灵活、更有效,必将成为21世纪空中作战的主导力量,对未来战争产生重大影响,从而改变未来空中作战的力量结构、组织编制、作战原则、战术思想,甚至是战争的面貌和样式.论文从介绍无人作战飞机的性能特点出发,详细地分析了发展无人作战飞机需要解决的关键技术问题,论述了无人作战飞机对未来作战产生的影响。

摘要： 无人作战飞机(UCAV)在执行作战任务的许多方面比有人机更灵活、更有效,必将成为21世纪空中作战的主导力量,对未来战争产生重大影响,从而改变未来空中作战的力量结构、组织编制、作战原则、战术思想,甚至是战争的面貌和样式.论文从介绍无人作战飞机的性能特点出发,详细地分析了发展无人作战飞机需要解决的关键技术问题,论述了无人作战飞机对未来作战产生的影响。

摘要： 无人作战飞机(UCAV)在执行作战任务的许多方面比有人机更灵活、更有效,必将成为21世纪空中作战的主导力量,对未来战争产生重大影响,从而改变未来空中作战的力量结构、组织编制、作战原则、战术思想,甚至是战争的面貌和样式.论文从介绍无人作战飞机的性能特点出发,详细地分析了发展无人作战飞机需要解决的关键技术问题,论述了无人作战飞机对未来作战产生的影响。

摘要： 无人作战飞机(UCAV)在执行作战任务的许多方面比有人机更灵活、更有效,必将成为21世纪空中作战的主导力量,对未来战争产生重大影响,从而改变未来空中作战的力量结构、组织编制、作战原则、战术思想,甚至是战争的面貌和样式.论文从介绍无人作战飞机的性能特点出发,详细地分析了发展无人作战飞机需要解决的关键技术问题,论述了无人作战飞机对未来作战产生的影响。

摘要： 本申请提供一种多UCAV的协同任务分配方法、装置、电子设备及介质。该方法根据任务目标集合中各任务目标的位置，确定任务区域；在UCAV集群中各UCAV的探测范围覆盖任务区域时，获取当前时刻下UCAV集群的质心位置，并采用预设的聚类算法，对任务目标集合进行聚类，得到至少一个任务簇、相应任务簇的簇头位置和任务簇价值；之后，获取各任务簇的簇头位置分别与UCAV集群的质心位置间的打击距离；采用预设的优先级函数，确定各任务簇的被打击优先级，并按照各任务簇的被打击优先级从高到低的顺序，采用混合离散灰狼优化算法，确定UCAV集群对当前任务簇中各任务目标的打击分配方案。该方法提高了任务分配效率和任务分配算法的求解率。

摘要： 本发明提出了一种基于对立思想改进遗传算法的多UCAV在线打击目标分配方法，首先设计了满足多UCAV在线打击目标分配问题的各维度数值互不相等约束的设计变量，针对多UCAV在线打击目标分配问题对标准遗传算法定制改进，然后在遗传操作中引入对立思想，增加了种群的多样性。本发明提出的方法集成对立思想处理机制和遗传算法，避免了传统算法求解过程中陷入局部最优解和耗时太长，且形成的方法具有较强全局收敛能力，解决了现有技术在求解多UCAV在线打击目标分配时效率低的问题。

摘要： 本申请提供一种多UCAV的协同任务分配方法、装置、电子设备及介质。该方法根据任务目标集合中各任务目标的位置，确定任务区域；在UCAV集群中各UCAV的探测范围覆盖任务区域时，获取当前时刻下UCAV集群的质心位置，并采用预设的聚类算法，对任务目标集合进行聚类，得到至少一个任务簇、相应任务簇的簇头位置和任务簇价值；之后，获取各任务簇的簇头位置分别与UCAV集群的质心位置间的打击距离；采用预设的优先级函数，确定各任务簇的被打击优先级，并按照各任务簇的被打击优先级从高到低的顺序，采用混合离散灰狼优化算法，确定UCAV集群对当前任务簇中各任务目标的打击分配方案。该方法提高了任务分配效率和任务分配算法的求解率。

摘要： 本发明提供一种多UCAV协同实时航迹规划方法，包括如下步骤：构建战场环境，包括：三维地形、威胁范围；建立飞行高度约束条件、飞行速度约束条件、飞行威胁约束条件、飞行防碰撞约束条件下的各UCAV动力学模型，获取各UCAV的控制量；建立多UCAV协同实时航迹规划目标函数；基于I‑MRFO算法确定多UCAV协同实时航迹。本发明提供一种多UCAV协同实时航迹规划方法具有协同性与实时性非常好，自适应性很强，响应快，精度高等特点，可广泛应用于多飞行器协同领域。

摘要： 本发明提出了一种基于对立思想改进遗传算法的多UCAV在线打击目标分配方法，首先设计了满足多UCAV在线打击目标分配问题的各维度数值互不相等约束的设计变量，针对多UCAV在线打击目标分配问题对标准遗传算法定制改进，然后在遗传操作中引入对立思想，增加了种群的多样性。本发明提出的方法集成对立思想处理机制和遗传算法，避免了传统算法求解过程中陷入局部最优解和耗时太长，且形成的方法具有较强全局收敛能力，解决了现有技术在求解多UCAV在线打击目标分配时效率低的问题。