協(xié)同防空作戰(zhàn)作為一種與信息化戰(zhàn)爭形式相適應的作戰(zhàn)方式,已逐漸成為現(xiàn)代防空戰(zhàn)場的主導作戰(zhàn)方式。任務分配是指揮決策系統(tǒng)的核心內容,如何合理調動處在不同平臺的防空資源進行協(xié)同防空,最大化發(fā)揮系統(tǒng)的整體作戰(zhàn)效能,成為其取得防空作戰(zhàn)勝利的關鍵所在。本文以現(xiàn)代防空作戰(zhàn)為背景,對防空任務分配技術進行了研究,旨在給出一種針對多平臺協(xié)同防空的任務分配方法,以滿足作戰(zhàn)指揮決策的合理性和實時性要求。本文的主要工作如下:首先,對多平臺防空協(xié)同任務分配問題進行問題描述并建立了相應的數(shù)學模型。建立了目標導彈威脅能力與平臺作戰(zhàn)能力模型,從目標攔截可行性,火力單元約束,協(xié)同制導約束以及時間窗口四個方面構建了約束模型,并針對本文的應用背景設計了相應的優(yōu)化指標函數(shù)。該模型不僅考慮了協(xié)同作戰(zhàn)模式下的協(xié)同制導要求,還充分考慮了目標的動態(tài)特性。然后,對彈道導彈目標跟蹤與軌跡預報問題展開研究。該問題是防空任務分配的依據(jù),其準確性直接關系到任務分配的合理性。建立了彈道導彈再入段跟蹤模型并對其采用擴展卡爾曼濾波（Extended Kalman Filter,EKF）的的方法進行跟蹤濾波,用橢圓軌道法和龍格庫塔法分別進行彈道預報,根據(jù)... 

【文章來源】：北京理工大學北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究目的
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多平臺防空協(xié)同機制
        1.2.2 作戰(zhàn)任務分配模型
        1.2.3 作戰(zhàn)任務分配算法
        1.2.4 問題研究難點
    1.3 本文主要研究內容
第2章 多平臺防空協(xié)同任務分配問題建模
    2.1 目標導彈威脅能力與平臺作戰(zhàn)能力模型構建
        2.1.1 目標導彈威脅評估模型
        2.1.2 地空導彈殺傷區(qū)和發(fā)射區(qū)模型
        2.1.3 單發(fā)導彈殺傷概率模型
    2.2 多平臺防空協(xié)同任務分配模型
        2.2.1 防空任務分配問題描述
        2.2.2 優(yōu)化函數(shù)設計
    2.3 多平臺防空系統(tǒng)約束模型
        2.3.1 目標攔截可行性約束模型
        2.3.2 防空平臺火力單元約束模型
        2.3.3 防空平臺協(xié)同制導約束模型
        2.3.4 時間窗口約束模型
    2.4 本章小結
第3章 彈道導彈目標跟蹤與軌跡預報
    3.1 坐標系
        3.1.1 坐標系定義
        3.1.2 坐標系間的轉換
    3.2 彈道導彈跟蹤濾波
        3.2.1 彈道導彈濾波建模
        3.2.2 再入段跟蹤濾波算法
        3.2.3 彈道濾波仿真
    3.3 彈道導彈軌道預報
        3.3.1 橢圓軌道預報
        3.3.2 龍格庫塔預報法
        3.3.3 彈道預報仿真
    3.4 攔截導彈發(fā)射時間安排
    3.5 本章小結
第4章 多平臺防空協(xié)同任務分配問題求解
    4.1 多平臺防空協(xié)同任務分配系統(tǒng)結構與建模
        4.1.1 多平臺防空協(xié)同任務分配的分布式求解框架
        4.1.2 基于MPC的系統(tǒng)建模
    4.2 多平臺防空協(xié)同任務分配算法
        4.2.1 分配算法整體流程
        4.2.2 平臺內部資源的集中分配
        4.2.3 基于一致性分布式拍賣的平臺間的沖突消解
    4.3 仿真實驗及分析
        4.3.1 仿真設定
        4.3.2 仿真實驗結果與分析
    4.4 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 本文工作總結
    5.2 工作展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的論文與研究成果清單
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]艦艇防空目標威脅評估研究概述[J]. 黃海明.  艦船電子工程. 2014(11)
[2]智能優(yōu)化控制:概述與展望[J]. 辛斌,陳杰,彭志紅.  自動化學報. 2013(11)
[3]數(shù)字化陸用武器系統(tǒng)中的建模、優(yōu)化與控制[J]. 陳杰,方浩,辛斌,鄧方.  自動化學報. 2013(07)
[4]基于動態(tài)博弈的目標分配方法研究[J]. 曾松林,王文惲,丁大春,張毅.  電光與控制. 2011(02)
[5]編隊防空火力分配建模及其優(yōu)化方法研究[J]. 阮旻智,李慶民,劉天華.  兵工學報. 2010(11)
[6]地空導彈武器系統(tǒng)可用性評估[J]. 顧輝,宋筆鋒.  火力與指揮控制. 2010(06)
[7]彈道導彈突防策略進展[J]. 劉燕斌,南英,陸宇平.  導彈與航天運載技術. 2010(02)
[8]武器-目標分配問題綜述[J]. 李勇君,黃卓,郭波.  兵工自動化. 2009(11)
[9]基于遺傳算法的一類武器目標分配方法研究[J]. 王瑋,程樹昌,張玉芝.  系統(tǒng)工程與電子技術. 2008(09)
[10]帶慣性權重的粒子群優(yōu)化算法性能仿真[J]. 駱睿,周寧,趙舵.  信息技術. 2008(08)

碩士論文
[1]不確定時態(tài)信息的粒度建模及其時態(tài)關系研究[D]. 陳磊.廣東工業(yè)大學 2015
[2]多目標防空火力分配技術研究[D]. 張洋.大連大學 2012
[3]防御陣地智能火控及指揮決策系統(tǒng)研究[D]. 趙玲.南京航空航天大學 2011
[4]再入彈道目標跟蹤與質阻比識別方法研究[D]. 宗志偉.國防科學技術大學 2010
[5]智能多目標優(yōu)化在火力分配問題中的應用研究[D]. 周明好.南京理工大學 2007
[6]網(wǎng)絡中心戰(zhàn)指揮控制系統(tǒng)及其效能評估[D]. 陳建寧.國防科學技術大學 2007



本文編號：3251747