预测控制在指挥自动化系统中的应用研究

发布时间：2020-11-02 09:32

　　 随着信息技术的发展,综合了指挥、控制、通信、计算机、情报、侦察监视等多功能的军事指挥自动化系统(C~4ISR系统)在未来战争中的地位日益突出。指挥自动化系统必将成为战争双方力争尽早破坏的首选目标,因此,指挥自动化系统的安全性是急需解决的首要问题。由于指挥自动化系统依赖网络传递信息造成的时滞性的缺点,影响了指挥自动化系统进行指挥控制的实时性;同时,战场环境的瞬息万变,也对系统指挥控制的精确性提出了非常高的要求。 本文依据预测控制的三项基本原理(预测模型、滚动优化和反馈校正),创新性的提出了将预测控制应用到指挥自动化系统中,利用预测控制的滚动优化反馈原理,对解决指挥自动化系统的安全性、实时性和精确性问题进行了理论分析和研究。并设计出以FPGA+DSP为核心的实时信号处理模块,为提高系统工作性能提供了可靠保障。 论文首先总结了指挥自动化系统和预测控制的研究现状,从我军指挥自动化系统建设现状出发,提出将预测控制应用到指挥自动化系统中。通过分析,论证了预测控制在指挥自动化系统中应用的可行性,给出了预测控制的基本结构和基本原理;最后,设计出基于FPGA+DSP的实时信号处理模块以增强预测控制的优化反馈功能。为如何解决指挥自动化系统的安全性、实时性和精确性问题提供理论支撑和应用指导。
【学位单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2011
【中图分类】：E072
【部分图文】：

4ISR综合体系结构框架，以指导系统建设。这三种体系结构的逻辑关系如图1.1所示，其中作战体系结构是形成系统体系结构和技术体系结构的基础，是系统研制的依据。这三种体系在逻辑上的结合，反映出一体化系统体系结构是在需求牵引、技术推动下构建的，它促进了C4ISR系统的“互连、互通、互操作”性。图1.1 三体系结构逻辑关系示意图2．国内外发展现状自20世纪50年代提出指挥自动化这一概念以来，全世界所有国家和军队都给予了极高的关注，呈现出多姿多态、蓬勃发展的繁荣局面。除美国以外，北约、俄罗斯、印度、日本和我国台湾地区，在指挥自动化系统建设方面也取得了显著的进展[1]。（1）美国美国是最早提出并开始建设指挥自动化系统的国家

4ISR系统理论，建立了世界上最庞大、技术最先进的指挥自动化系统。美军指挥自动化系统体系结构如图1.2所示。图1.2 美军指挥自动化系统体系结构图美军C4ISR系统的发展趋势是：改造、完善情报监视侦察系统，特别是天基系统，使之能实时提供完整、精确的信息；发展军事卫星通信系统以支持远程信息传输；建设全球信息网络，实现美军联合总部、陆军、空军、海军和海军陆战队，以及国防部各业务局所属信息系统的集成；建设全球指挥控制系统，改进数据链，支持联合作战；大力增强C4ISR系统的信息安全和对抗能力；发展C4KISR系统（即加入Kill，增强系统杀伤能力），加强C4ISR系统与武器系统的链接。美方希望通过上述根本性的调整、改造和提高，以及开发新型系统，最终建成一个先进、可靠、无缝，能满足所有参战人员需要的一体化C4ISR系统

建立自主的、高度现代化、一体化的作战指挥系统。（5）台湾地区图1.3 台军指挥自动化系统体系结构图我国台湾地区于20世纪70年代开始发展其C4I系统，80年代以来，台湾当局陆续投入巨资用于C4I系统建设，其重点是提高海空侦察搜索能力，严密监视大陆和海峡动态，适应海空一体化的作战需要，各军兵种C4I系统综合运用，并具有较强的抗毁生存能力。目前，其C4I系统由“衡山”总体系统、空军“强网”系统、陆军“陆资”系统和海军“大成”系统组成，它们以“衡山”总体系统为核心，既可独立运用
【参考文献】

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本文编号：2866868