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有人机/无人机协同作战效能评估研究

作　者: 阴小晖
导　师: 董彦非
学　校: 南昌航空大学
专　业: 飞行器设计
关键词: 有人机/无人机协同 指标建模 效能评估 目标分配 损伤评估
分类号: E926.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


有人机/无人机协同作战是未来空中作战发展的主要趋势之一。本文以未来空中作战和武器装备的发展趋势为基础，探索有人机/无人机协同空中作战模式，研究和制定有人机/无人机协同作战效能评估指标体系；建立了作战效能评估模型；然后研究了多机空战中目标分配和战斗损伤评估问题，建立了相关数学模型；并针对以上模型用算例验证了可行性。具体研究内容包括：（1）首先分析了有人机/无人机协同空中作战模式，对协同作战的指挥决策进行了剖析，构建了整体效能评估指标体系。在此基础上，基于雷达能力指标模型、数据链能力指标模型、协同攻击能力指标模型和指挥控制决策指标等分系统模型，利用层次分析法建立了有人机/无人机协同作战效能评估模型，最后通过算例分析验证了该系统模型的可用性。（2）目标分配是多机空战协同战术决策的核心内容之一，属于资源分配以及最优指派问题，符合最小代价流算法的求解范畴。在空战态势评估和综合威胁评估模型的基础上，建立了最小代价流空战目标分配模型。该模型根据威胁评估结果，用最小代价流算法进行处理，找出带代价的网络流图中从起点到终点的一条最短路，经反复迭代，直至找到所求的最小代价流，实现对多个空战目标进行合理分配。最后通过算例验证了模型的可行性。（3）一批飞机截击另一批飞机的过程可以看作是一个典型的复杂随机过程，具有马尔柯夫链特征。利用马尔柯夫链原理和数学解析法，从空战各阶段的生存状态角度入手，建立了空战双方状态转移概率模型、单机平均被击毁概率模型和单机平均逃脱概率模型。最后用算例对空战双方的战斗损伤状况进行了综合评估，验证了模型的可用性和有效性。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第1章 绪论  8-12
  1.1 课题研究意义及应用前景  8-9
  1.2 国内外发展现状  9-10
  1.3 论文研究思路及内容安排  10-12
    1.3.1 研究思路  10-11
    1.3.2 内容安排  11-12
第2章 有人机/无人机协同作战概述  12-18
  2.1 有人机/无人机协同作战优势  12
  2.2 有人机/无人机协同作战模式  12-14
  2.3 有人机/无人机协同作战各系统功能  14-15
    2.3.1 无人机功能  14
    2.3.2 有人机功能  14
    2.3.3 通信链路功能  14-15
  2.4 有人机/无人机作战组网  15-16
    2.4.1 组网目的  15-16
  2.5 有人机/无人机协同作战指挥决策  16-18
    2.5.1 有人机/无人机协同作战决策层次性  16
    2.5.2 有人机/无人机协同作战决策系统模型  16-18
第3章 有人机/无人机协同作战效能评估  18-48
  3.1 效能评估概述  18
  3.2 指标体系概述  18-20
    3.2.1 指标体系建立要求  18-19
    3.2.2 指标体系构建  19-20
  3.3 有人机/无人机协同作战数学建模  20-23
    3.3.1 建模思路  20-22
    3.3.2 权重系数确定  22-23
    3.3.3 总体作战效能  23
  3.4 分系统模型建立  23-33
    3.4.1 任务可靠度  23-24
    3.4.2 飞机可用度  24
    3.4.3 雷达能力  24-27
    3.4.4 数据链能力  27-28
    3.4.5 协同攻击能力  28-31
    3.4.6 指挥控制决策  31-33
  3.5 分系统模型分析  33-46
  3.6 算例分析  46-47
  3.7 本章小结  47-48
第4章 多机协同空战目标分配  48-56
  4.1 概述  48
  4.2 目标分配算法  48-50
    4.2.1 目标分配原则  48-49
    4.2.2 最小代价流算法  49-50
  4.3 综合态势评估模型  50-52
    4.3.1 空战态势评估模型  50-51
    4.3.2 空战能力评估模型  51-52
    4.3.3 综合威胁评估模型  52
  4.4 算例分析  52-55
  4.5 本章小结  55-56
第5章 截击空战战斗损伤评估  56-64
  5.1 概述  56
  5.2 计算思路  56-57
  5.3 截击空战主要模型  57-61
    5.3.1 目标飞机状态转移  57-59
    5.3.2 单机平均被击毁概率  59-60
    5.3.3 单机平均逃脱概率  60-61
    5.3.4 截击空战效果评估  61
  5.4 算例分析  61-63
  5.5 本章小结  63-64
第6章 结论与展望  64-66
  6.1 结论  64
  6.2 展望  64-66
参考文献  66-68
硕士期间发表的论文及学术成果  68-69
致谢  69-70

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中图分类: > 军事 > 军事技术 > 武器、军用器材 > 空军武器 > 各种军用飞机
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