多无人作战飞机协同攻击多目标的研究与应用

发布时间：2017-05-26 07:19

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【摘要】：随着航空科技的进步和军事斗争需求的牵引,无人作战飞机(Uninhabited Combat Air Vehicle)作为多机编队协同作战的成员之一,其作用将会越显重要。本文在UCAV多机协同的基础上,研究了UCAV多编队的协同作战。首先介绍了单架UCAV航线生成的问题。然后假设UCAV编队由攻击机组、干扰机组和护航机组组成,在目标数相等法的基础上,采用航线长度相等法对UCAV编队进行多目标分配即整体航线规划,使各编队的航线长度尽量相等,即平均各编队负荷;采用威胁指数法专门针对护航机组进行空中目标的分配。在此基础上,再将攻击机组对地的攻击情况和护航机组对空的攻击情况进行研究。其中,在空对地攻击中,确定了空地导弹攻击区内的代价分布并兼顾到攻击效果,由此提高了空地导弹的命中概率,并使航线代价较小;在空对空攻击中,通过确定空空导弹的攻击区,减小了UCAV任务执行的难度,同时也提高了命中概率。 本文对上述方法进行了仿真,仿真结果表明了所提出方法的正确性和可行性。
【关键词】：UCAV编队 多目标分配 多机协同 航线规划 代价分布 威胁指数法 空地导弹 空空导弹 攻击区
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：V325
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 绪论6-19
• 1．1 无人机的优势及发展趋势6-12
• 1．1．1 无人机在现代战争中的作用及发展状况6-9
• 1．1．2 无人机的作战特点9-10
• 1．1．3 无人机的发展趋势10-12
• 1．2 无人机多机协同作战的意义和国内外发展现状12-16
• 1．2．1 无人机的武器携带12
• 1．2．2 多目标攻击12-13
• 1．2．3 无人机多机协同作战13-16
• 1．3 本文的主要内容及创新16-19
• 1．3．1 论文的主要内容16-17
• 1．3．2 论文的创新17-18
• 1．3．3 论文的结构18-19
• 第二章 最优航线的建立19-28
• 2．1 建立威胁场的 Voronoi图19-20
• 2．2 构造赋权有向图20-21
• 2．3 建立初始航线21-22
• 2．4 最优控制法22-25
• 2．4．1 UCAV飞行航迹点的切圆22-24
• 2．4．2 UCAV飞行转弯方向24
• 2．4．3 带参数的圆C24
• 2．4．4 具体算法流程24-25
• 2．4．5 满足 Voronoi航线长度与最优控制航迹长度相等的k值25
• 2．5 仿真结果25-28
• 2．5．1 Voronof航线长度与最优控制航迹长度相等25-26
• 2．5．2 k=1时的最优控制航迹26-28
• 第三章 多机协同航线规划28-42
• 3．1 多目标分配28-29
• 3．1．1 概述28-29
• 3．2 地面目标的目标分配29-34
• 3．2．1 问题描述29-30
• 3．2．2 生成可飞航线图30-31
• 3．2．3 航线的多目标分配31-34
• 3．3 空中目标的目标分配34-38
• 3．3．1 空战态势评估和威胁评估的威胁指数法34-37
• 3．3．2 目标分配37-38
• 3．4 协同规划38-42
• 3．4．1 时间的协同38-40
• 3．4．2 编队之间的协同40-41
• 3．4．3 机组之间的协同41-42
• 第四章 制导武器的发射42-61
• 4．1 攻击方式与导引规律42-45
• 4．1．1 纯追踪攻击42-44
• 4．1．2 比例导引律44-45
• 4．2 反辐射导弹概述45-54
• 4．2．1 反辐射导弹的数学模型46-48
• 4．2．2 反辐射导弹的攻击区48-49
• 4．2．3 攻击区内的代价分布49-54
• 4．3 空空导弹概述54-61
• 4．3．1 空空导弹的数学模型54-57
• 4．3．2 空空导弹的攻击区57-58
• 4．3．3 空空导弹攻击区包线的解算58-61
• 第五章 综合仿真结果及分析61-74
• 5．1 仿真结果61-72
• 5．2 仿真结果分析及结论72-74
• 结束语74-76
• 参考文献76-79
• 致谢79-80
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文80-81

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 孟波波;高晓光;;信息联网下的多无人作战飞机多任务规划[J];飞行力学;2010年04期

2 孟波波;高晓光;丁琳;;基于突发任务多无人作战飞机攻击多目标研究[J];系统仿真学报;2007年01期

3 钱艳平;夏洁;刘天宇;;基于合同网的无人机协同目标分配方法[J];系统仿真学报;2011年08期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 张海峰;空间三维信息重构与飞行器路径规划[D];山东科技大学;2010年

2 唐婷;不确定环境下多UCAV实时任务规划方法研究[D];沈阳航空航天大学;2012年

3 张雪梅;无人作战飞机攻击地面目标的研究与应用[D];西北工业大学;2007年

4 田伟;无人作战飞机航路规划研究[D];西北工业大学;2007年

5 王明绪;数据链支持下的多机协同作战效能评估研究[D];郑州大学;2013年

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本文编号：396114