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基于解析规则的舰艇区域防空作战能力需求生成

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北京航空航天大学学报 2016年第1期42卷 193-200页

作者：许俊飞邢昌风吴玲海军工程大学电子工程学院武汉430033

首先,在能力需求生成中,通过对舰艇面临的威胁任务分解,构建作战能力指标体系,分析"元任务—能力指标"之间的解析规则进而得到舰艇作战所需的各项能力指标;其次,以单舰舰空导弹区域防空为背景,根据作战流程的各个阶段建立相应的数学模型... 详细信息

首先,在能力需求生成中,通过对舰艇面临的威胁任务分解,构建作战能力指标体系,分析"元任务—能力指标"之间的解析规则进而得到舰艇作战所需的各项能力指标;其次,以单舰舰空导弹区域防空为背景,根据作战流程的各个阶段建立相应的数学模型,以作战需求以及敌我双方的相关因素为变量,结合关系图对杀伤区远近界、发射区远近界、预警机前出距离、高度和必需预警距离等作战能力指标进行了仿真验证;最后,分析了所需探测距离及速度对作战能力指标的影响关系,定量得到相应所需的区间数值解,为舰艇区域防空作战能力需求生成提供了依据。

关键词：能力需求生成元任务能力指标解析规则区域防空

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基于环流斥力势场的改进APF导弹航路规划

航空动力学报 2023年第9期38卷 2288-2298页

作者：卢发兴戴秋洋许俊飞贾正荣海军工程大学兵器工程学院武汉430033

为解决人工势场(artificial potential field,APF)方法容易陷入局部最小值的问题,提出基于环流斥力势场的改进APF航路规划方法(改进APF方法),改变斥力势场方向使其变成围绕障碍物的环流,并结合导弹由航路点控制的特点,进一步由约束法和... 详细信息

为解决人工势场(artificial potential field,APF)方法容易陷入局部最小值的问题,提出基于环流斥力势场的改进APF航路规划方法(改进APF方法),改变斥力势场方向使其变成围绕障碍物的环流,并结合导弹由航路点控制的特点,进一步由约束法和切线法得到导弹飞行航路点。在不同场景下分别采用传统APF方法与改进APF方法进行航路规划求解,以及使用切线法和约束法进行导弹航路点求解。结果表明:改进APF方法有效提高可解概率,能够在多边形障碍密集、障碍边界与导弹航向垂直的情况下得到航路。同时,相比传统APF方法,改进APF方法生成的航路较平滑。对于导弹航路点求解,切线法和约束法所得到的导弹航路航程相差不大,但约束法的解算时间较短且生成航点数量较少,而切线法的安全性能较好。

关键词：航路规划导弹人工势场法局部最小值航路点

反射Bragg波长的信号解调与远程监测研究

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反射Bragg波长的信号解调与远程监测研究

作者：许俊飞昆明理工大学

学位级别：硕士

光纤Bragg光栅传感器可以通过波分复用、空分复用、时分复用等各种复用技术构成光纤传感网络,实现对大型复杂结构环境的多参量、多点监测。但是当监测对象增多,光纤Bragg光栅传感器数目增加时,如何实现对传感光栅的准确寻址以及对传感... 详细信息

光纤Bragg光栅传感器可以通过波分复用、空分复用、时分复用等各种复用技术构成光纤传感网络,实现对大型复杂结构环境的多参量、多点监测。但是当监测对象增多,光纤Bragg光栅传感器数目增加时,如何实现对传感光栅的准确寻址以及对传感光栅中心波长的精确解调是整个传感检测系统的关键。同时随着互联网技术的发展,结合光纤光栅传感技术和互联网技术,可实现远程监测的目的。本文采用成像光谱法解调技术设计了准分布式的光纤Bragg光栅解调系统,同时开发了基于B/S模式的光纤光栅远程监测系统,实现了对光纤Bragg光栅解调系统采集信号的远程访问。本文的主要研究内容如下：(1)采用基于全息体相位光栅和InGaAs阵列探测器的成像光谱法解调技术,结合空分复用和波分复用技术,设计了16通道的准分布式光纤Bragg光栅解调系统。对该解调系统的结构进行了详细的设计,通过选择解调模块、ASE-C宽带光源、光开关模块等光学器件,以及对这些光学器件接口的分析,设计了解调系统的硬件电路,硬件电路包括电源转换模块、光开关控制模块、通信模块,最后搭建实现了该解调系统,系统能实现与上位机的RS-232和USB多端口通信。(2)利用Microsoft Visual Studio 2008和Measurement Studio软件,同时采用多线程技术开发了解调系统上位机软件,该软件具有解调模块数据采集、光开关控制、数据描绘显示和数据存储功能。(3)开发了基于B/S模式的光纤光栅远程监测系统,对系统的数据通信进行了设计。通过访问Web网络,利用Java数据库连接(JDBC)建立与Web服务器的远程监测系统数据库的连接,即可实现将光纤Bragg光栅解调系统采集的不同通道不同光纤Bragg光栅传感器检测的数据显示在浏览器界面上,实现对不同监测对象、不同监测点的远程监测。通过查询该远程监测系统的时序曲线图,可对指定时间段内某监测对象的状态进行分析。

关键词： Bragg波长准分布式 B/S模式信号解调远程监测

同方学位论文库评论

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新型舰炮武器作战能力需求生成方法研究

兵器装备工程学报 2021年第8期42卷 58-63页

作者：陆飏许俊飞陆军勤务学院训练基地武汉430000 海军工程大学武汉430033

通过分解新型舰炮防空反导作战任务,构建了新型舰炮武器系统能力指标体系,为从微观层面实现从任务到能力的映射奠定基础;分析了作战活动与能力指标之间的映射关系,初步实现能力指标的需求生成;由于能力需求既要满足武器装备的整体作战效... 详细信息

通过分解新型舰炮防空反导作战任务,构建了新型舰炮武器系统能力指标体系,为从微观层面实现从任务到能力的映射奠定基础;分析了作战活动与能力指标之间的映射关系,初步实现能力指标的需求生成;由于能力需求既要满足武器装备的整体作战效能,又要满足方面约束,建立了能力需求生成的约束优化模型。通过新型舰炮作战中武器控制这一作战活动进行案例仿真,定量生成作战能力指标需求,为新型舰炮的建设与发展提供可靠的定量依据。

关键词：新型舰炮能力需求生成作战模型约束优化能力指标

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初速可调下的新型舰炮对海作战能力需求生成

北京理工大学学报 2019年第2期39卷 155-161页

作者：许俊飞卢发兴王航宇吴玲海军工程大学兵器工程学院湖北武汉430033

为实现新型舰炮对海作战中由任务向能力的转化,建立了作战能力需求框架模型,从对海作战流程出发,分析对海作战子任务与能力指标之间的映射关系,建立新型舰炮在对海作战过程中的探测概率、最大发现距离、反应时间、单发命中概率等数学模... 详细信息

为实现新型舰炮对海作战中由任务向能力的转化,建立了作战能力需求框架模型,从对海作战流程出发,分析对海作战子任务与能力指标之间的映射关系,建立新型舰炮在对海作战过程中的探测概率、最大发现距离、反应时间、单发命中概率等数学模型,仿真验证新型舰炮在不同初速下,以要达到指定单发命中概率射击20 km处目标时的火控系统精度为标准,分析在不同射击距离下对新型舰炮的能力指标要求,以及不同初速下能力指标的变化趋势.结果表明,火控系统精度越高,单发命中概率越大;对近距离目标,初速越大,单发命中概率越好,而距离较远时,初速的优势体现得不明显.

关键词：系统工程能力需求生成映射模型能力指标单发命中概率

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基于观测优化的双机协同控制与避障

控制与决策 2022年第3期37卷 593-604页

作者：史浩然卢发兴王航宇许俊飞海军工程大学兵器工程学院武汉430033

为实现不确定环境下无人机对远程超视距目标的精确指示,考虑空中移动和静止障碍物,提出基于观测优化的双机协同控制与避障算法,从而增加测量信息,减小目标状态估计的不确定度.以费舍尔信息矩阵(FIM)表征所获取的目标信息,理论推导出三... 详细信息

为实现不确定环境下无人机对远程超视距目标的精确指示,考虑空中移动和静止障碍物,提出基于观测优化的双机协同控制与避障算法,从而增加测量信息,减小目标状态估计的不确定度.以费舍尔信息矩阵(FIM)表征所获取的目标信息,理论推导出三维空间中双机最优观测的指标函数,并设计无人机协同控制律,得到优化的无人机观测航迹,增强无人机协同估计目标位置的能力.采用基于相对速度空间的避障算法,同时考虑转弯角速度和传感器探测距离限制的因素,提出保持观测优化的避碰策略,并设计避障控制律,实现对静止和移动障碍物的规避.最后,通过仿真实验验证所提控制方法的有效性和实用性,仿真结果表明,所提出的控制算法能够引导无人机处于优化的观测位置,同时完成对移动和静止障碍物的规避.

关键词：无人机协同控制费舍尔信息矩阵最优观测配置避障目标跟踪

面向高速空中目标的观测设备跟踪能力需求分析

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兵器装备工程学报 2023年第4期44卷 9-15页

作者：许俊飞吴玲张朱峰卢发兴海军工程大学兵器工程学院武汉430033

为满足舰载观测设备对空中高速运动目标的有效跟踪,从空中目标运动角速度模型出发,建立了观测设备对空中目标的方位、高低跟踪死区模型,分析跟踪死区存在的条件,通过理论计算与仿真分析,明确了方向跟踪死区、高低跟踪死区与目标速度、... 详细信息

为满足舰载观测设备对空中高速运动目标的有效跟踪,从空中目标运动角速度模型出发,建立了观测设备对空中目标的方位、高低跟踪死区模型,分析跟踪死区存在的条件,通过理论计算与仿真分析,明确了方向跟踪死区、高低跟踪死区与目标速度、高度、航路捷径以及观测设备跟踪角速度之间的关系:观测设备方向跟踪死区受航路捷径影响较大,高低跟踪死区受目标高度影响较大;跟踪死区大小与炮弹速度成正比、与观测设备跟踪角速度成反比。通过仿真计算给出在一定目标速度条件下,为实现对目标有效跟踪所需的观测距离或预置观测点,以满足舰载观测设备的跟踪能力需求。

关键词：观测设备跟踪死区跟踪能力角速度

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激光武器反无人机集群建模与效能评估

激光与红外 2022年第6期52卷 887-892页

作者：吴玲卢俊霖许俊飞海军工程大学兵器工程学院湖北武汉430033

反制无人机蜂群作战将成为舰艇防空作战的重要任务,舰载激光武器被认为是拦截无人机目标的有效手段。分析了无人机集群来袭模式,建立无人机集群来袭的目标流模型,基于对目标的毁伤机理,建立了激光武器对无人机目标的毁伤时间模型,在此... 详细信息

反制无人机蜂群作战将成为舰艇防空作战的重要任务,舰载激光武器被认为是拦截无人机目标的有效手段。分析了无人机集群来袭模式,建立无人机集群来袭的目标流模型,基于对目标的毁伤机理,建立了激光武器对无人机目标的毁伤时间模型,在此基础上建立激光武器对无人机集群目标拦截的排队模型,在不同态势下分析了不同的目标来袭模式、强度,和不同激光武器能力,对激光武器拦截无人机集群效能的定量影响,为激光武器作战运用提供支撑。

关键词：激光武器无人机集群排队模型作战效能

基于Sobol指数法的舰艇防空作战效能敏感性分析

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兵器装备工程学报 2023年第7期44卷 189-196页

作者：许俊飞杨光姜思恒吴玲海军工程大学兵器工程学院武汉430033 92555部队上海200439

为探索水面舰艇防空武器装备对作战效能的影响关系,构建了舰艇防空武器系统指标体系,在指标归一化的基础上建立基于幂指数法的舰艇防空作战效能评估模型;采用Sobol指数法分析了防空武器装备各个能力指标在全局变动时对舰艇防空作战效能... 详细信息

为探索水面舰艇防空武器装备对作战效能的影响关系,构建了舰艇防空武器系统指标体系,在指标归一化的基础上建立基于幂指数法的舰艇防空作战效能评估模型;采用Sobol指数法分析了防空武器装备各个能力指标在全局变动时对舰艇防空作战效能的影响,基于主效应和全效应指数对各个指标进行敏感性排序,确定影响舰艇防空作战效能的关键因素,并分析了指标之间的交互效应对作战效能的影响。仿真结果表明,防空导弹命中概率、系统反应时间、飞行速度3个指标对舰艇防空作战效能的影响较大。该研究可为舰艇防空武器装备的论证工作提供参考和依据。

关键词：作战效能评估幂指数法 Sobol指数法蒙特卡洛法敏感性