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基于服务质量的相控阵雷达网目标分配方法

电子与信息学报 2019年第12期41卷 2844-2851页

作者：杨善超田康生吴长飞空军预警学院预警情报系

针对目前相控阵雷达网目标分配模型中约束条件构建不合理以及求解算法性能不高的问题,该文构建了基于服务质量(QoS)的雷达网目标分配模型,并提出基于强凹曲线逼近的模型求解算法。通过QoS模型中资源空间、环境空间的建立准确描述雷达的... 详细信息

针对目前相控阵雷达网目标分配模型中约束条件构建不合理以及求解算法性能不高的问题,该文构建了基于服务质量(QoS)的雷达网目标分配模型,并提出基于强凹曲线逼近的模型求解算法。通过QoS模型中资源空间、环境空间的建立准确描述雷达的资源限制以及雷达与目标的可见性约束;通过库恩-塔克(KKT)条件推导出QoS模型最优解存在的充分条件,利用2维快速遍历方法逼近得到强凹函数曲线,最后对每个目标强凹曲线中的操作设定点进行逐步迭代得出优化分配方案。仿真结果表明:模型能够有效完成雷达网任务分配,且所提模型求解算法相比典型的智能搜索算法有更好的性能。

关键词：相控阵雷达网目标分配服务质量系统效用强凹曲线

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基于拓扑势的网络毁伤最大算法

系统工程与电子技术 2023年第9期45卷 2812-2818页

作者：俞锦涛肖兵熊家军空军预警学院信息对抗系湖北武汉430019 空军预警学院预警情报系湖北武汉430019

针对攻击代价相等时的有限资源网络毁伤问题,给出了网络毁伤最大化的定义。为了改进近似求解算法求解毁伤最大化问题时复杂度较高的缺陷,提出了基于拓扑势和CELF(cost-effective lazy-forward)的TPCELF(algorithm based on topology pot... 详细信息

针对攻击代价相等时的有限资源网络毁伤问题,给出了网络毁伤最大化的定义。为了改进近似求解算法求解毁伤最大化问题时复杂度较高的缺陷,提出了基于拓扑势和CELF(cost-effective lazy-forward)的TPCELF(algorithm based on topology potential and CELF)算法。利用无标度网络和实测网络进行实验,结果表明,TPCELF算法在计算速度上有较大的提升,网络平均毁伤效果接近于近似求解算法;且优于采用常见重要性度量指标排序算法得到的平均毁伤效果。所提方法可从网络毁伤的角度为复杂网络关键节点挖掘提供参考。

关键词：复杂网络拓扑势毁伤最大化 CELF算法

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舰载相控阵雷达组网资源管理的一致性算法

兵工学报 2019年第10期40卷 2096-2104页

作者：杨善超田康生吴长飞空军预警学院预警情报系

在舰载相控阵雷达网分布式资源管理中,由于各雷达对其他节点的状态估计存在偏差以及节点间信息传输受到噪声扰动,会导致资源管理方案不一致的问题。针对该问题,采用图论方法表示相控阵雷达网的拓扑结构,并进行舰载相控阵雷达网一致性资... 详细信息

在舰载相控阵雷达网分布式资源管理中,由于各雷达对其他节点的状态估计存在偏差以及节点间信息传输受到噪声扰动,会导致资源管理方案不一致的问题。针对该问题,采用图论方法表示相控阵雷达网的拓扑结构,并进行舰载相控阵雷达网一致性资源管理的需求分析,进而从均衡雷达负载和资源消耗最小两方面构建各雷达的本地资源管理优化模型,各节点根据该模型给出具有差异性的本地优化资源管理方案,通过网络节点间的信息传输,运用一致性算法对各方案进行迭代处理,得到全局一致性方案。仿真结果表明,该算法能够有效地给出全局一致的资源管理方案,并且针对不同拓扑结构以及信息传输噪声的舰载相控阵雷达网都能实现收敛。

关键词：舰载相控阵雷达组网资源管理分布式一致性算法

基于索引调制OFDM雷达通信共享信号压缩感知方法研究

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电子与信息学报 2020年第12期42卷 2976-2983页

作者：左家骏杨瑞娟李晓柏李东瑾空军预警学院预警情报系武汉430019

针对在雷达通信一体化(RadCom)系统中正交频分复用(OFDM)共享信号通信速率不高、可靠性较差的问题,该文提出一种采用子载波索引调制(IM)的OFDM共享信号方案(OFDM-IM)以及对应的基于压缩感知(CS)的雷达信号处理算法。该方案在发射端采用I... 详细信息

针对在雷达通信一体化(RadCom)系统中正交频分复用(OFDM)共享信号通信速率不高、可靠性较差的问题,该文提出一种采用子载波索引调制(IM)的OFDM共享信号方案(OFDM-IM)以及对应的基于压缩感知(CS)的雷达信号处理算法。该方案在发射端采用IM调制增强OFDM信号通信质量,在雷达接收端采用CS技术获取目标的距离-速度2维超分辨图像,进一步采用快速分段重构、2次相参积累的方法降低算法的计算复杂度。仿真实验表明,相比于传统算法,该方法能显著提升对OFDM-IM共享信号的处理性能,并实现超低距离副瓣,是一种能够同时增强雷达与通信性能的一体化共享信号方案。

关键词：雷达通信一体化正交频分复用子载波索引调制压缩感知

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过载情形下群依赖作战网络恢复方法

哈尔滨工业大学学报 2023年

作者：俞锦涛肖兵崔玉竹之江实验室空军预警学院信息对抗系空军预警学院预警情报系

作战网络能够加速作战体系中杀伤链的闭合从而倍增作战效果，但是其也面临着被重点毁伤的威胁，为快速有效恢复甚至提升作战网络的鲁棒性，对作战网络级联失效建模和鲁棒性恢复方法展开了研究。首先，针对作战网络建模存在偏差的问题，... 详细信息

作战网络能够加速作战体系中杀伤链的闭合从而倍增作战效果，但是其也面临着被重点毁伤的威胁，为快速有效恢复甚至提升作战网络的鲁棒性，对作战网络级联失效建模和鲁棒性恢复方法展开了研究。首先，针对作战网络建模存在偏差的问题，从实际出发构建了双层异质群依赖作战网络模型，然后分析并设计了条件性群依赖失效、非连通失效和临界过载失效等级联失效过程，并提出具有作战意义的网络鲁棒性指标。考虑到时效性和恢复资源的限制，利用作战网络节点的属性特征，提出一种基于容量和重要性的边界节点优先恢复(PRCI)方法。最后，通过不同方法对比、调整模型参数等仿真实验检验所提方法的有效性和可行性。仿真结果表明，PRCI方法的恢复效果明显优于其他基准方法，具有起效快，迭代少的特点，在相同资源条件下可快速有效恢复作战网络的能力；同时还发现该方法的恢复效果与容忍度、容量参数、过载承受系数及恢复比例成正比，与负载参数成反比，进一步为作战网络的结构优化设计提供了参考。

关键词：依赖网络鲁棒性恢复方法级联失效条件性群依赖失效过载失效

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反导预警相控阵雷达网目标分配方法

北京航空航天大学学报 2020年第7期46卷 1325-1334页

作者：杨善超田康生吴卫华刘文俭周广涛空军预警学院预警情报系武汉430019

针对相控阵雷达网跟踪弹道导弹目标时的资源管理问题,分析阐述反导预警作战场景,提出综合目标跟踪精度和雷达切换频率的目标分配效益函数,从雷达能量、时间及雷达与目标可见性三方面建立约束条件,以准确反映目标分配过程中的实际限制,... 详细信息

针对相控阵雷达网跟踪弹道导弹目标时的资源管理问题,分析阐述反导预警作战场景,提出综合目标跟踪精度和雷达切换频率的目标分配效益函数,从雷达能量、时间及雷达与目标可见性三方面建立约束条件,以准确反映目标分配过程中的实际限制,在此基础上构建反导预警相控阵雷达网目标分配模型。根据反导预警任务特点,设置目标分配的自适应间隔,以提高模型设计合理性。就稀疏弹道导弹目标跟踪、密集弹道导弹目标跟踪2种场景进行仿真实验,结果表明:运用所提方法能够有效实现目标分配,提升相控阵雷达网资源利用效率,并能够减少雷达切换次数。

关键词：相控阵雷达网反导预警资源管理目标分配自适应间隔

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高超声速滑翔飞行器机动状态识别方法研究

电子与信息学报 2022年第12期44卷 4134-4143页

作者：张君彪熊家军兰旭辉陈新李凡空军预警学院预警情报系武汉430019 95980部队襄阳441000

高超声速滑翔飞行器(HGV)的迅猛发展改变了传统的作战样式,开辟了军事斗争的新领域。对HGV的机动状态进行识别可以为威胁评估、轨迹预测和防御决策提供有力支撑。为提高HGV机动状态识别精度,该文提出一种基于注意力机制的卷积长短时记... 详细信息

高超声速滑翔飞行器(HGV)的迅猛发展改变了传统的作战样式,开辟了军事斗争的新领域。对HGV的机动状态进行识别可以为威胁评估、轨迹预测和防御决策提供有力支撑。为提高HGV机动状态识别精度,该文提出一种基于注意力机制的卷积长短时记忆网络识别模型(AT-ConvLSTM)。在对HGV进行机动建模和特性分析基础上,将HGV在空间的机动状态分为8类,构造了对应的特征识别参数,建立了包含不同初始条件和控制模式下HGV机动轨迹的轨迹库。推导了从雷达跟踪信息到特征识别参数的转换步骤,使用提出的状态识别模型对HGV机动轨迹的时空特征进行提取,并通过SoftMax分类器输出机动状态分类。最后,通过仿真实验对模型性能进行验证。结果表明,所提状态识别模型能够有效在线识别HGV机动状态,具有较好的实时性和准确性。

关键词：高超声速飞行器状态识别深度学习机动建模

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一种高超声速滑翔飞行器轨迹智能预测方法

宇航学报 2022年第4期43卷 413-422页

作者：张君彪熊家军兰旭辉席秋实夏亮张凯空军预警学院预警情报系武汉430019 78090部队成都610000

针对高超声速滑翔飞行器(Hypersonic glide vehicle,HGV)机动性强、轨迹预测困难的问题,选取气动加速度作为预测参数,提出了一种基于集合经验模态分解和注意力长短时记忆网络的HGV轨迹智能预测方法。首先,以HGV六自由度运动方程为基础,... 详细信息

针对高超声速滑翔飞行器(Hypersonic glide vehicle,HGV)机动性强、轨迹预测困难的问题,选取气动加速度作为预测参数,提出了一种基于集合经验模态分解和注意力长短时记忆网络的HGV轨迹智能预测方法。首先,以HGV六自由度运动方程为基础,分析了其机动特性和气动力变化规律,建立了动力学跟踪模型,对气动加速度进行实时估计;其次,利用集合经验模态分解对估计的气动加速度进行分解和重构,减弱噪声影响,避免对预测模型的干扰;最后,利用去噪后的气动加速度数据对注意力长短时记忆网络进行训练,进而预测未来气动加速度数据并重构HGV未来轨迹,实现轨迹的在线预测。实验仿真表明,该方法能有效预测HGV机动轨迹,预测精度高、稳定性好。

关键词：高超声速滑翔飞行器轨迹预测去噪集合经验模态分解长短时记忆网络

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新的互补序列在雷达通信一体化中的应用

系统工程与电子技术 2021年第3期43卷 693-699页

作者：李晓柏杨瑞娟程伟罗菁空军预警学院预警情报系湖北武汉430019

雷达通信一体化能有效整合系统射频资源,可利用射频前端同时实现目标探测和通信。针对一体化中存在的随机通信数据引起的高距离旁瓣及严重的回波遮掩性问题,提出了一种基于离散傅里叶矩阵循环扩展的互补码构造方法,设计了一种新的基于... 详细信息

雷达通信一体化能有效整合系统射频资源,可利用射频前端同时实现目标探测和通信。针对一体化中存在的随机通信数据引起的高距离旁瓣及严重的回波遮掩性问题,提出了一种基于离散傅里叶矩阵循环扩展的互补码构造方法,设计了一种新的基于完全互补码的雷达通信一体化方案,该方案采用扩频多载波信号形式。理论分析和仿真结果表明,所提出的信号设计方式能够获得低距离旁瓣,有效地解决近距离探测的问题,又可以满足通信多用户传输的需求,符合基于信号共享的雷达通信一体化设计要求。

关键词：多功能综合射频系统雷达通信一体化信号共享正交频分复用扩频技术