战术空域管理技术研究
发布时间：2021-08-12 12:11
当今高技术条件下的空中对抗,要求各军兵种使用多种先进的武器系统,在空域资源有限的条件下进行协同作战,战术空域内一个作战单元时间,可能出现固定翼、旋转翼、无翼、无人、炮弹、导弹、电子对抗等七类装备上万个飞行物体,如何根据任务计划、敌方部署和空域态势,保证空域用户能够高效、安全、灵活地使用有限空域,避免冲突和误伤,是未来联合作战迫切需要解决的问题。本文旨在面向联合作战对空域的使用需求,探讨战术空域管理系统的总体架构,重点提出了战术空域管理技术的实现模型和算法。本文主要研究工作包括:一、提出了战术空域管理系统总体架构。本文的战术空域管理系统采用分布式架构,由部署在联合作战指挥中心的主系统和其他空域用户的子系统或远程终端组成,通过空域管控接口互联,实现信息交换和空域使用需求的协调。这里战术空域管理系统的核心是联合空域规划、冲突检测与排解以及空域临机规划。其中联合空域规划要求根据联合作战任务,收集空域使用需求,结合空域基础数据,建立空域总计划和空域控制程序;冲突检测与排解功能会综合作战、军民航、气象等各方面的空域使用需求,发现并排解空域在时-空-频上的冲突,生成解突后的空中任务计划（ATO）和空...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景、目的和意义
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 顶层设计
1.2.2 空域冲突探测与解脱技术
1.2.3 空域态势监视技术
1.2.4 战术空域管理系统研究现状
1.3 研究方案
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
1.4 论文结构安排
第二章 战术空域管理运行概念
2.1 概念定义
2.2 战术空域管理需求分析
2.3 运行活动关系研究
2.3.1 系统总体运行活动关系
2.3.2 空域协同规划
2.3.3 空域计划管理
2.3.4 空域运行一致性监视
2.3.5 空域临机规划
2.4 战术空域规划设计方法
2.4.1 协同定位区域模型算法
2.4.2 协同定位区域作图法
2.4.3 协同平台最优布局方法
2.5 本章小结
第三章 战术空域冲突探测与解脱模型研究
3.1 空域运行数学建模
3.1.1 空域结构要素建模
3.1.2 空域活动模型
3.2 战术空域冲突检测技术
3.2.1 间隔标准分析
3.2.2 空域结构冲突检测
3.2.3 空域活动冲突检测
3.3 战术空域冲突解脱技术
3.3.1 空域活动规则
3.3.2 空域冲突解脱模型
3.4 空域计划生成
3.5 本章小结
第四章 战术空域态势监视技术研究
4.1 空域状态监视与动态调整技术
4.2 空域冲突预警与告警技术
4.2.1 航迹冲突预警和告警
4.2.2 最低安全高度预警和告警
4.2.3 空域侵入预警和告警
4.3 目标监视数据处理技术
4.3.1 传感器坐标系与系统坐标系转换
4.3.2 多元监视数据处理模型构建
4.3.3 多元监视数据处理算法
4.3.4 监视数据误差消除算法
4.4 空域态势综合显示技术
4.5 本章小结
第五章 战术空域仿真评估技术研究
5.1 战术空域规划仿真方法
5.1.1 空域系统仿真建模
5.1.2 航空器仿真建模
5.1.3 空域运行仿真
5.1.4 仿真数据生成
5.2 战术空域系统评估
5.3 评估结果分析
5.4 本章小结
第六章 战术空域管理系统总体架构研究
6.1 系统体系结构研究
6.2 系统功能结构设计
6.2.1 战术空域计划建立
6.2.2 空域协同规划与设计
6.2.3 空域计划生成
6.2.4 空域动态调整
6.2.5 态势共享支持
6.3 仿真验证系统组成
6.3.1 系统基本组成
6.3.2 系统结构及配置
6.3.3 战术空域管理软件结构
6.3.4 系统接口关系
6.4 仿真验证
6.4.1 系统输入设定
6.4.2 空域协同规划
6.4.3 空域冲突检测与告警
6.4.4 空域冲突解脱方案
6.4.5 空中计划生成
6.4.6 空域态势监视与目标识别
6.4.7 临机冲突检测与动态调整
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 论文的创新点
7.2 工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞行受限区对扇区动态容量的影响[J]. 王莉莉,贾铧霏,位放. 河南科技大学学报(自然科学版). 2017(04)
[2]联合战术信息系统及其技术发展[J]. 李云茹. 指挥信息系统与技术. 2017(01)
[3]复杂战场电磁环境射频级仿真研究[J]. 白玉,杨斌斌,杨承志,王龙. 电子技术应用. 2017(01)
[4]海量雷达数据异常轨迹分析[J]. 孟凡君,曹伟,管志强. 电子科技. 2017(01)
[5]单体雷暴下的改航模型研究[J]. 王清琦,张兆宁. 航空计算技术. 2016(01)
[6]空基反导作战需求分析及概念研究[J]. 李大喜,杨建军,孙鹏,祝灵巧,唐元. 现代防御技术. 2015(02)
[7]基于几何方法的洲际航空编队飞行路径规划[J]. 徐肖豪,孟令航,赵嶷飞. 北京航空航天大学学报. 2015(07)
[8]数据链战术应用功能实现方法研究[J]. 李云茹,毛亿. 中国电子科学研究院学报. 2014(05)
[9]恶劣天气影响下动态改航策略研究[J]. 张晨靓,田勇. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2013(06)
[10]空中交通管制扇区复杂度评估研究[J]. 王红勇,赵嶷飞,王飞,温瑞英. 交通运输系统工程与信息. 2013(06)
博士论文
[1]飞行危险天气下的航班改航路径规划研究[D]. 李雄.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]多UCAV协同作战任务时空冲突检测方法研究[D]. 陈维.国防科学技术大学 2007
本文编号：3338294
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景、目的和意义
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1 顶层设计
1.2.2 空域冲突探测与解脱技术
1.2.3 空域态势监视技术
1.2.4 战术空域管理系统研究现状
1.3 研究方案
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
1.3.3 技术路线
1.4 论文结构安排
第二章 战术空域管理运行概念
2.1 概念定义
2.2 战术空域管理需求分析
2.3 运行活动关系研究
2.3.1 系统总体运行活动关系
2.3.2 空域协同规划
2.3.3 空域计划管理
2.3.4 空域运行一致性监视
2.3.5 空域临机规划
2.4 战术空域规划设计方法
2.4.1 协同定位区域模型算法
2.4.2 协同定位区域作图法
2.4.3 协同平台最优布局方法
2.5 本章小结
第三章 战术空域冲突探测与解脱模型研究
3.1 空域运行数学建模
3.1.1 空域结构要素建模
3.1.2 空域活动模型
3.2 战术空域冲突检测技术
3.2.1 间隔标准分析
3.2.2 空域结构冲突检测
3.2.3 空域活动冲突检测
3.3 战术空域冲突解脱技术
3.3.1 空域活动规则
3.3.2 空域冲突解脱模型
3.4 空域计划生成
3.5 本章小结
第四章 战术空域态势监视技术研究
4.1 空域状态监视与动态调整技术
4.2 空域冲突预警与告警技术
4.2.1 航迹冲突预警和告警
4.2.2 最低安全高度预警和告警
4.2.3 空域侵入预警和告警
4.3 目标监视数据处理技术
4.3.1 传感器坐标系与系统坐标系转换
4.3.2 多元监视数据处理模型构建
4.3.3 多元监视数据处理算法
4.3.4 监视数据误差消除算法
4.4 空域态势综合显示技术
4.5 本章小结
第五章 战术空域仿真评估技术研究
5.1 战术空域规划仿真方法
5.1.1 空域系统仿真建模
5.1.2 航空器仿真建模
5.1.3 空域运行仿真
5.1.4 仿真数据生成
5.2 战术空域系统评估
5.3 评估结果分析
5.4 本章小结
第六章 战术空域管理系统总体架构研究
6.1 系统体系结构研究
6.2 系统功能结构设计
6.2.1 战术空域计划建立
6.2.2 空域协同规划与设计
6.2.3 空域计划生成
6.2.4 空域动态调整
6.2.5 态势共享支持
6.3 仿真验证系统组成
6.3.1 系统基本组成
6.3.2 系统结构及配置
6.3.3 战术空域管理软件结构
6.3.4 系统接口关系
6.4 仿真验证
6.4.1 系统输入设定
6.4.2 空域协同规划
6.4.3 空域冲突检测与告警
6.4.4 空域冲突解脱方案
6.4.5 空中计划生成
6.4.6 空域态势监视与目标识别
6.4.7 临机冲突检测与动态调整
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 论文的创新点
7.2 工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞行受限区对扇区动态容量的影响[J]. 王莉莉,贾铧霏,位放. 河南科技大学学报(自然科学版). 2017(04)
[2]联合战术信息系统及其技术发展[J]. 李云茹. 指挥信息系统与技术. 2017(01)
[3]复杂战场电磁环境射频级仿真研究[J]. 白玉,杨斌斌,杨承志,王龙. 电子技术应用. 2017(01)
[4]海量雷达数据异常轨迹分析[J]. 孟凡君,曹伟,管志强. 电子科技. 2017(01)
[5]单体雷暴下的改航模型研究[J]. 王清琦,张兆宁. 航空计算技术. 2016(01)
[6]空基反导作战需求分析及概念研究[J]. 李大喜,杨建军,孙鹏,祝灵巧,唐元. 现代防御技术. 2015(02)
[7]基于几何方法的洲际航空编队飞行路径规划[J]. 徐肖豪,孟令航,赵嶷飞. 北京航空航天大学学报. 2015(07)
[8]数据链战术应用功能实现方法研究[J]. 李云茹,毛亿. 中国电子科学研究院学报. 2014(05)
[9]恶劣天气影响下动态改航策略研究[J]. 张晨靓,田勇. 哈尔滨商业大学学报(自然科学版). 2013(06)
[10]空中交通管制扇区复杂度评估研究[J]. 王红勇,赵嶷飞,王飞,温瑞英. 交通运输系统工程与信息. 2013(06)
博士论文
[1]飞行危险天气下的航班改航路径规划研究[D]. 李雄.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]多UCAV协同作战任务时空冲突检测方法研究[D]. 陈维.国防科学技术大学 2007
本文编号：3338294
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