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基于深度置信网络的近距空战态势评估

北京航空航天大学学报 2017年第7期43卷 1450-1459页

作者：张彬超寇雅楠邬蒙左家亮空军工程大学航空航天工程学院西安710038

针对传统态势评估方法权值确定困难、大规模数据处理和特征提取能力不足的问题,结合当前空战数据特征,将深度置信网络(DBN)应用于近距空战态势评估。通过密度峰值算法对空战特征数据进行聚类分析,并结合态势函数和专家判读进行修正,建... 详细信息

针对传统态势评估方法权值确定困难、大规模数据处理和特征提取能力不足的问题,结合当前空战数据特征,将深度置信网络(DBN)应用于近距空战态势评估。通过密度峰值算法对空战特征数据进行聚类分析,并结合态势函数和专家判读进行修正,建立标准空战态势样本库;以重构误差和测试错误率为基础,建立网络拓扑结构和最优参数确定方法,提高模型的训练效率,并通过样本数据,对模型进行训练和验证。实验表明,模型态势分类正确率达到92.7%,模型运行时间满足应用需求,实例评估结果与客观态势一致性强。

关键词：深度置信网络(DBN) 态势评估半监督学习网络拓扑结构密度峰值聚类

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软件化雷达显控终端的设计与研究

软件化雷达显控终端的设计与研究

作者：张彬超南京理工大学

学位级别：硕士

随着数字化技术飞速发展,以硬件为核心的传统雷达系统开发模式将逐渐被以软件技术为核心、以需求为驱动的开发模式所取代。而显控终端是软件化雷达人机交互重要模块,对软件化雷达的研究和应用具有重要意义。本文首先介绍雷达终端的基本... 详细信息

随着数字化技术飞速发展,以硬件为核心的传统雷达系统开发模式将逐渐被以软件技术为核心、以需求为驱动的开发模式所取代。而显控终端是软件化雷达人机交互重要模块,对软件化雷达的研究和应用具有重要意义。本文首先介绍雷达终端的基本概念、发展历史和研究现状,并设计一款基于CPU和GPU异构平台的软件化雷达显控终端。然后根据软件化雷达基本概念,将其分为四个软件模块:终端应用程序、系统函数库、程序函数库和服务器应用程序。同时对CPU和GPU的结构和计算能力方面进行分析和比较,并介绍CUDA编程模型,包括编译方式和软件体系。接着对终端关键算法进行设计,包括脉冲压缩算法、MTI和MTD算法、CFAR检测算法。通过matlab仿真确定正确性,然后分别基于CPU和GPU实现算法,并对结果进行分析比较。最后是对软件化雷达显控终端进行整体的设计和实现。根据总体设计要求将终端系统分解成四个模块:人机交互模块、通信模块、信号处理模块和信息显示模块,分模块进行设计和实现。基于上述工作,完成了一款运行于PC的软件化雷达显控终端,结合GPU运算能力和高性能算法,能满足终端信号处理、目标显示的实时性、高精度要求。

关键词：软件化雷达显控终端 GPU 模块化

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超宽角域广义布儒斯特超表面

中国科学：信息科学 2023年第1期53卷 128-145页

作者：吕奇皓金城田步宁张彬超张鹏宇北京理工大学网络空间安全学院北京100081

针对传统超表面存在大角度电磁性能恶化问题,提出了广义布儒斯特波阻抗匹配理论,实现超表面电磁性能的超宽角域稳定性.首先针对超宽角域透波问题,将超表面本征参数由各向同性标量推广至各向异性张量,建立包含入射角变量的各向异性超表... 详细信息

针对传统超表面存在大角度电磁性能恶化问题,提出了广义布儒斯特波阻抗匹配理论,实现超表面电磁性能的超宽角域稳定性.首先针对超宽角域透波问题,将超表面本征参数由各向同性标量推广至各向异性张量,建立包含入射角变量的各向异性超表面特性阻抗模型,推导了全角域透波的广义布儒斯特波阻抗匹配条件,将单一角度下的传统布儒斯特理论推广至整个角域.接着,针对电磁吸波问题,进一步将本征参数张量从实数域推广至复数域,建立了吸波超表面的复反射系数的角域模型,推导实现双极化超宽角域吸波的广义布儒斯特复波阻抗匹配条件,将广义布儒斯特波阻抗匹配理论由超宽角域透波推广至超宽角域吸波.最后,根据该理论分别研制了超宽角域透波和吸波超表面,仿真和实验均证明了它们在0?~80?超宽角域内的透波性能和在0?~75?超宽角域内的吸波性能.

关键词：超表面超宽角域斜入射广义布儒斯特理论本征参数张量

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深度置信网络在导弹攻击区分类中的应用

国防科技大学学报 2019年第2期41卷 98-106页

作者：杨任农张振兴房育寰左家亮张彬超空军工程大学空管领航学院

针对传统导弹攻击区解算方法忽略双方态势变化等问题,提出运用深度置信网络的导弹攻击区分类模型。根据导弹命中情况与目标机动间的关系,将导弹攻击区划分为五类。通过分析影响导弹攻击结果的态势参数,构建导弹攻击结果预测模型。在实... 详细信息

针对传统导弹攻击区解算方法忽略双方态势变化等问题,提出运用深度置信网络的导弹攻击区分类模型。根据导弹命中情况与目标机动间的关系,将导弹攻击区划分为五类。通过分析影响导弹攻击结果的态势参数,构建导弹攻击结果预测模型。在实验部分,结合重构误差和测试错误率确定深度置信网络的网络结构,通过逐层提取数据法分析模型参数特征并且讨论微调数据的采样方式。使用反向传播神经网络和支持向量机进行分类有效性对比实验。实验结果表明:深度置信网络运行速度和预测准确度明显优于其他两种方法,满足实时性和准确性要求,所提方法具有良好的应用价值。

关键词：导弹攻击区分类深度置信网络特征提取微调数据采样

基于自适应变异混沌粒子群优化和SVM的导弹命中预测模型

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计算机应用 2017年第10期37卷 3024-3028页

作者：许凌凯杨任农张彬超左家亮空军工程大学航空航天工程学院西安710038

针对国内外关于导弹命中预测方面存在的研究深度不足、算法寻优能力不强、模型预测精度不高等缺陷,提出一种基于自适应变异混沌粒子群算法(AMCPSO)和支持向量机(SVM)的导弹命中预测模型。首先,对空战数据进行特征提取,构建模型训练所需... 详细信息

针对国内外关于导弹命中预测方面存在的研究深度不足、算法寻优能力不强、模型预测精度不高等缺陷,提出一种基于自适应变异混沌粒子群算法(AMCPSO)和支持向量机(SVM)的导弹命中预测模型。首先,对空战数据进行特征提取,构建模型训练所需样本库;然后,采用改进的AMCPSO算法对SVM中的惩罚因子C和核函数参数g进行寻优,并用优化后的模型对样本进行预测;最后,与经典PSO算法、BP神经网络法、网格法构建的预测模型进行了对比实验。实验结果表明,所提算法的全局寻优能力与局部寻优能力均得到提高,模型预测精度较高,可为导弹命中预测研究提供一定的参考依据。

关键词：支持向量机自适应变异混沌粒子群优化导弹命中预测智能空战军事航空

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航空飞行员直觉模糊空战战术决策研究

计算机仿真 2016年第9期33卷 142-146页

作者：张戈寇雅楠张彬超张强空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038

在现代空战中,双方战机态势时刻在发生变化,机会转瞬即逝,飞行员如果能及时准确的判断双方态势,就能通过机动动作获得更好的占位优势。直觉模糊集是处理模糊问题的拓展,通过结合直觉模糊推理规则和超视距空战的基本战术动作建立了空战... 详细信息

在现代空战中,双方战机态势时刻在发生变化,机会转瞬即逝,飞行员如果能及时准确的判断双方态势,就能通过机动动作获得更好的占位优势。直觉模糊集是处理模糊问题的拓展,通过结合直觉模糊推理规则和超视距空战的基本战术动作建立了空战战术推理方法。针对空战战机稍纵即逝的特点,通过选取五种合适的直觉模糊控制参数和隶属度函数,确定了整个直觉模糊空战战术决策网络。最后,选取了实例进行仿真实验,实验结果验证了空战决策系统的正确性与可行性。

关键词：超视距空战战术决策直觉模糊集神经网络

基于CHCQPSO-LSSVM的空战目标威胁评估

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空军工程大学学报（自然科学版） 2017年第5期18卷 30-35页

作者：许凌凯杨任农张彬超邬蒙肖雨泽空军工程大学航空航天工程学院西安710038

针对传统评估方法存在的模型精度低、结构复杂、无法进行实时动态威胁评估等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的空战目标威胁评估方法。首先,对空战特征数据进行威胁指数分析,结合专家评判构建威胁评估样本库;然后,采用交... 详细信息

针对传统评估方法存在的模型精度低、结构复杂、无法进行实时动态威胁评估等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的空战目标威胁评估方法。首先,对空战特征数据进行威胁指数分析,结合专家评判构建威胁评估样本库;然后,采用交叉杂交的混沌量子粒子群算法(CHCQPSO)对LSSVM中的正则化参数与核函数参数进行寻优,并与经典PSO、BP神经网络、网格法模型进行对比分析;最后,用优化后的LSSVM模型实现空战目标实时动态威胁评估。仿真结果表明,所提方法评估精度高、用时短,为空战目标威胁评估提供了一种新思路。

关键词：空战目标威胁评估最小二乘支持向量机混沌量子粒子群

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动态变权重的近距空战态势评估方法

电光与控制 2019年第4期26卷 1-5页

作者：姜龙亭寇雅楠王栋张彬超空军工程大学航空工程学院中国人民解放军95974部队中国人民解放军95356部队

针对空战态势评估中,常权求和带来的信息动态性不够灵活的问题,提出了动态变权重的近距空战态势评估方法。该方法在优势函数的基础上,加入空战能力指标,改进了评估指标体系;并且依据贝叶斯理论实时确定态势类型,综合空战态势变化特点,... 详细信息

针对空战态势评估中,常权求和带来的信息动态性不够灵活的问题,提出了动态变权重的近距空战态势评估方法。该方法在优势函数的基础上,加入空战能力指标,改进了评估指标体系;并且依据贝叶斯理论实时确定态势类型,综合空战态势变化特点,根据变权理论,动态调整评估指标权重。通过真实的空战数据仿真实验,验证了该方法在空战态势评估中的可行性和有效性。仿真结果表明,动态变权重的评估方法能够有效改善常权求和引起的信息动态性差的问题。

关键词：近距空战态势评估变权重贝叶斯理论优势函数

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改进近似动态规划法的攻击占位决策

火力与指挥控制 2019年第7期44卷 135-141页

作者：姜龙亭寇雅楠王栋张彬超胡涛空军工程大学航空工程学院西安710038 解放军95974部队河北沧州061000 解放军95356部队湖南耒阳421800

瞬息万变的空战环境和日益复杂的空战任务导致应用动态规划法解决机动决策问题容易造成“维数灾难”。基于函数拟合思想优化逼近近似值函数,解决了空战状态的连续性问题。同时,针对近似动态规划在解决机动决策问题时未考虑“过冲”机动... 详细信息

瞬息万变的空战环境和日益复杂的空战任务导致应用动态规划法解决机动决策问题容易造成“维数灾难”。基于函数拟合思想优化逼近近似值函数,解决了空战状态的连续性问题。同时,针对近似动态规划在解决机动决策问题时未考虑“过冲”机动和碰撞的问题,提出惩罚因子对近似动态规划法的攻击占位决策方法进行改进。这种方法能够有效应对快速变化的战场态势,而且不需要对空战战术构建专有的战术库。为了验证模型的有效性,将改进的近似动态规划法进行了实验仿真,仿真结果表明改进的攻击决策方法能够有效避免“过冲”机动和碰撞问题,具有较强的鲁棒性。

关键词：维数灾难近似动态规划自主攻击占位决策惩罚因子