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防空武器实装对抗试验仿真系统设计

现代防御技术 2024年

作者：梁涛姜德胜殷超周素帆 95983部队空军工程大学研究生院

为解决新型防空武器装备试验鉴定过程中存在的威胁场景逼真度低、实弹试验成本高、参试装备规模有限等问题，设计与实现了实装对抗试验仿真系统，用于支撑新型防空武器装备开展实装对抗试验。针对不同型号的防空武器雷达的技术差异，通... 详细信息

为解决新型防空武器装备试验鉴定过程中存在的威胁场景逼真度低、实弹试验成本高、参试装备规模有限等问题，设计与实现了实装对抗试验仿真系统，用于支撑新型防空武器装备开展实装对抗试验。针对不同型号的防空武器雷达的技术差异，通过采取相应的技术措施，实现了实装雷达同时接收虚实目标信息；采用多次读写卫星绝对授时+网络时间协议（NTP）技术的试验用局域网内时间同步方法，实现大区域范围下的内外场仿真系统时间同步；采用网关技术，通过仿真系统实现了异型异构系统的互联互通。实践表明，实装对抗试验仿真系统运行稳定，可以用于开展实装对抗试验，为检验参试装备在体系对抗场景下的作战效能提供支撑，也可为指挥人员开展战术训练演练提供重要手段。

关键词：防空武器半实物仿真试验实装对抗仿真系统设计体系仿真虚实结合试验

基于OODA环的低空防御装备体系作战效能评估

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兵器装备工程学报 2024年第S1期45卷 176-182页

作者：孟宪良张搏张明亮薛明赵捷空军工程大学研究生院西安710051 94175部队乌鲁木齐830001

针对低空防御装备体系存在功能结构复杂、信息交互多、任务抛面大、新装融合不确定等因素导致装备体系作战效能评估容易产生误差的问题,根据装备和任务特点建立低空防御装备战技指标评价体系,采用OODA环理论构建作战网络评估模型,借鉴... 详细信息

针对低空防御装备体系存在功能结构复杂、信息交互多、任务抛面大、新装融合不确定等因素导致装备体系作战效能评估容易产生误差的问题,根据装备和任务特点建立低空防御装备战技指标评价体系,采用OODA环理论构建作战网络评估模型,借鉴信息熵和ADC相关概念计算网络边和节点的自信息量,通过多路作战环信息熵的聚合得到装备体系作战效能,最后对新型低空防御装备体系作战效能实例进行评估,分别得出高能激光武器、高能率微波、电子压制、蜂群对抗、粒子束等装备加入低空防御体系后对小型无人机类目标、巡飞弹类、蜂群类目标的作战效能,给出低空防御装备体系建设相关建议。

关键词：装备体系 OODA环低空防御作战效能

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航空信息网络服务功能链请求调度策略

兵工学报 2024年第7期45卷 2306-2317页

作者：曹代詹思瑜郝鑫胜关楷付皓通电子科技大学信息与通信工程学院四川成都611731 电子科技大学智能计算研究院四川成都611731 93303部队辽宁沈阳110000 95859部队甘肃酒泉735000

为解决航空信息网络场景下业务突发、拓扑结构动态变化以及资源有限所带来的资源利用效率低下问题,针对服务功能链请求(Service Function Chain Requirement,SFCR)高效调度的难题,提出一种网络功能虚拟化的服务功能链调度算法。算法依据... 详细信息

为解决航空信息网络场景下业务突发、拓扑结构动态变化以及资源有限所带来的资源利用效率低下问题,针对服务功能链请求(Service Function Chain Requirement,SFCR)高效调度的难题,提出一种网络功能虚拟化的服务功能链调度算法。算法依据SFCR与平台的相关性进行映射,提高服务器处理效率并有效减少虚拟网络功能实例化数量及整合平台资源;综合考虑时延和流量影响对网络功能实例进行整合迁移,降低网络能耗同时提升网络资源利用率。仿真结果表明,在满足时延需求条件下,新方法在运行平台数量、SFCR接受率、网络资源消耗等方面具有较好的优化性能,适用于解决航空信息网络场景下的SFCR调度问题。

关键词：航空信息网络网络功能虚拟化服务功能链服务功能链请求调度网络功能实例

基于助推器无控再入稳定性分析的落点预示方法

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兵器装备工程学报 2024年第8期45卷 81-86页

作者：张意国赵长见高峰李玉龙中国运载火箭技术研究院北京100076 96901部队北京100094

运载火箭助推器分离后的落点预示对于安全区的管控及回收系统的设计十分重要,然而助推器再入过程由于失去姿态控制能力导致姿态运动范围大、运动规律复杂,传统型号往往采用极限偏差组合或六自由度打靶的手段来进行助推器落点范围的预示... 详细信息

运载火箭助推器分离后的落点预示对于安全区的管控及回收系统的设计十分重要,然而助推器再入过程由于失去姿态控制能力导致姿态运动范围大、运动规律复杂,传统型号往往采用极限偏差组合或六自由度打靶的手段来进行助推器落点范围的预示,存在预示范围过大、预示方法对落点预示范围正向设计指导意义不足的问题。采用一种基于非线性动平衡理论的分析方法,分析助推器无控再入过程三通道耦合姿态运动动态稳定特性,辨识固有周期性姿态运动模态,针对有限固有模态建立等效质点运动受力建模,快速、精确分析助推器分离后的落点范围,并能够对助推器特征参数对落区范围影响进行灵敏度分析,指导落区范围正向设计。仿真结果表明:该方法相较极限偏差组合法大幅提升助推器落点预示精度,相较六自由度打靶法更高效、更具有设计指导意义,为火箭助推类飞行器的航区安全性设计提供了重要支撑。

关键词：非线性动平衡模态辨识助推器无控落点预示

基于FPGA的卷积神经网络和视觉Transformer通用加速器

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2663-2672页

作者：李天阳张帆王松曹伟陈立信息工程大学信息技术研究所郑州450002 空军95072部队南宁530000 复旦大学大数据研究院上海200433

针对计算机视觉领域中基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的传统卷积神经网(CNN)络加速器不适配视觉Transformer网络的问题,该文提出一种面向卷积神经网络和Transformer的通用FPGA加速器。首先,根据卷积和注意力机制的计算特征,提出一种面... 详细信息

针对计算机视觉领域中基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的传统卷积神经网(CNN)络加速器不适配视觉Transformer网络的问题,该文提出一种面向卷积神经网络和Transformer的通用FPGA加速器。首先,根据卷积和注意力机制的计算特征,提出一种面向FPGA的通用计算映射方法;其次,提出一种非线性与归一化加速单元,为计算机视觉神经网络模型中的多种非线性和归一化操作提供加速支持;然后,在Xilinx XCVU37P FPGA上实现了加速器设计。实验结果表明,所提出的非线性与归一化加速单元在提高吞吐量的同时仅造成很小的精度损失,ResNet-50和ViT-B/16在所提FPGA加速器上的性能分别达到了589.94 GOPS和564.76 GOPS。与GPU实现相比,能效比分别提高了5.19倍和7.17倍;与其他基于FPGA的大规模加速器设计相比,能效比有明显提高,同时计算效率较对比FPGA加速器提高了8.02%~177.53%。

关键词：计算机视觉卷积神经网络 Transformer FPGA 硬件加速器

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基于杀伤链和FDNA的能力依赖关系分析

系统仿真学报 2024年

作者：王玉帅司光亚 32179部队国防大学研究生院国防大学联合作战学院

能力依赖关系用来描述作战效能发挥过程中作战力量之间的相互影响，是影响体系能力生成的关键因素。为了更好地支撑作战体系分析，深入分析任务完成过程中依赖关系的影响，准确把握体系能力生成的深层次逻辑，提出基于杀伤链和功能依赖... 详细信息

能力依赖关系用来描述作战效能发挥过程中作战力量之间的相互影响，是影响体系能力生成的关键因素。为了更好地支撑作战体系分析，深入分析任务完成过程中依赖关系的影响，准确把握体系能力生成的深层次逻辑，提出基于杀伤链和功能依赖网络分析（Function Dependency Network Analysis，FDNA）的能力依赖关系分析方法。结合能力依赖关系特点分析，从作战交互视角抽象作战体系的杀伤链闭合、杀伤网形成过程，提出了作战体系的能力依赖关系网络建模方法，并在作战实验支撑下给出了涵盖识别能力依赖关系、计算效能水平、求解关系参数以及分析应用的具体过程。实验表明，该建模和分析方法具有较强的可操作性、可行性以及有效性，能够为作战体系分析提供了一种可解释、能回溯的定性定量综合分析方法。

关键词：功能依赖网络分析杀伤链能力依赖分析作战体系分析体系能力评估

青藏高原1981-2015年暖季降水变化趋势:受控于大尺度环流型变化

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 133-144页

作者：孙亚伟吴振鹏黎立页张庆红北京大学物理学院大气与海洋科学系北京100871 92154部队烟台264000 中国气象科学研究院北京100081

利用最新的高时空分辨率融合降水数据集,研究青藏高原的长期降水变化趋势。结果表明,在1981—2015年的暖季(5—9月),青藏高原降水量显著增加(格点平均趋势为0.9 mm/a),其东北部、中部和西部最为显著。采用T模态倾斜旋转主成分分析法(PC... 详细信息

利用最新的高时空分辨率融合降水数据集,研究青藏高原的长期降水变化趋势。结果表明,在1981—2015年的暖季(5—9月),青藏高原降水量显著增加(格点平均趋势为0.9 mm/a),其东北部、中部和西部最为显著。采用T模态倾斜旋转主成分分析法(PCT),将青藏高原500 hPa位势高度场分为9个典型环流型,发现第2和第4环流型(T2和T4)是暖季降水量增加的主导环流型(DT)。DT位势高度场为西低东高的“槽脊对峙”分布,青藏高原暖季降水量增加体现在DT主导降水日数和日均降水量的共同增加。除DT环流型数量的增加导致青藏高原中西部降水增加外,降水增加机制还包括降水条件的优化,即T2以“槽脊对峙”加强为驱动的动力条件优化为主导,T4以“水汽滞增”加强为驱动的热力条件优化为主导。

关键词：青藏高原(TP) 降水长期趋势大尺度环流

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基于CEP的重力自适应并行EKF匹配算法

地球物理学报 2024年第1期67卷 50-62页

作者：黄炎李姗姗范雕谭勖立冯进凯吕明昊军事科学院国防科技创新研究院北京100071 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院郑州450001 96941部队北京100080

针对现有惯性/重力/重力梯度组合导航EKF匹配算法滤波状态方程存在模型误差以及惯性导航系统定位存在累积误差而造成的滤波失准乃至发散问题,提出一种基于CEP(Circular Error Probable,圆概率误差)的自适应并行EKF匹配算法.该算法首先... 详细信息

针对现有惯性/重力/重力梯度组合导航EKF匹配算法滤波状态方程存在模型误差以及惯性导航系统定位存在累积误差而造成的滤波失准乃至发散问题,提出一种基于CEP(Circular Error Probable,圆概率误差)的自适应并行EKF匹配算法.该算法首先通过自适应因子调节状态预测信息的权重,削弱预设动力学模型不准确产生的误差;同时利用惯性导航系统圆概率误差半径构建基于CEP的移动窗口分层模型,然后根据滤波量测值与窗口坡度等信息,对移动窗口范围进行约束;最后组建分层窗口并行滤波器,得到最优匹配结果.南海海域实验结果表明,基于CEP的自适应并行EKF匹配算法相较于传统EKF算法和自适应EKF算法的水下重力匹配导航定位精度分别提升了74.0%和49.8%.该算法能够在一定程度上克服惯性导航系统由于时间推移误差积累的缺陷,提高系统导航定位精度,增加匹配算法的鲁棒性.

关键词： CEP 自适应滤波 EKF 移动窗口重力异常重力梯度

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考虑视觉搜索特性的指挥控制系统KLSM

北京航空航天大学学报 2024年第9期50卷 2819-2825页

作者：郭仲赵刚付斌刘佳烨中国人民解放军军事科学院系统工程研究院北京100101 中国人民解放军93216部队北京100085 中国人民解放军93131部队北京100038

传统的击键水平模型(KLM)专注于键盘和鼠标的操作分析,适用于简单软件界面任务完成时间的快速定量评估,但将其迁移到包含复杂信息特征的指控系统软件界面评估时,却会产生较大误差。为此,基于KLM,结合用户视觉特性,面向指挥控制系统典型... 详细信息

传统的击键水平模型(KLM)专注于键盘和鼠标的操作分析,适用于简单软件界面任务完成时间的快速定量评估,但将其迁移到包含复杂信息特征的指控系统软件界面评估时,却会产生较大误差。为此,基于KLM,结合用户视觉特性,面向指挥控制系统典型任务,提出基于用户视觉搜索处理时间的物理操作时间单元指标,并通过实验获取用户视觉搜索处理时间典型参数,建立更精确的指控系统任务操作分析模型—击键和视觉搜索模型(KLSM),即考虑视觉搜索特性因素的影响。选取5类典型指控任务,进行对比实验验证,KLSM对任务完成时间的预测评估更为准确。

关键词：视觉搜索特性指控系统软件界面 KLSM 预测评估