红外与激光工程
2023, 52(12): 20230034
在梳理电磁物理空间认知概念模型基础上，针对电磁空间物理域和信息域不能有效融合以及电磁信息应用智能化不足两大问题，提出了智能电磁空间的概念。智能电磁空间必须具有表征、理解、预测和决策4 种能力，其特征是以模型为核心，以软件为载体，高度依赖数据驱动，达到对物理世界的精准映射，为作战指挥和部队行动提供智能决策服务。从电磁空间信息组织机理着手，进一步解决多源异构物理—信息数据融合问题的研究思路，构建了智能电磁空间的技术架构，提出了结合GeoSOT 的高维电磁网格数据(GeoSOT-ND)模型高维张量建模与计算、多域电磁空间感知与高效存储、全维电磁态势重构与智能推演、基于网格数据驱动的应用方法等亟待突破的关键技术及实现思路。
智能电磁空间 GeoSOT-ND 模型 张量 电磁态势 人工智能 intelligent electromagnetic space GeoSOT-ND tensor electromagnetic situation artificial intelligence 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(6): 713
1 陕西科技大学图书馆, 西安 710021
2 陕西科技大学材料科学与工程学院, 西安 710021
微晶玻璃不仅具有耐腐蚀、高强度等特性, 且具有易成型、光学性能良好等特点, 应用十分广泛, 备受学界关注。论文以2013-2017年和2018-2022年两个阶段有关微晶玻璃的SCI论文为样本, 通过CiteSpace 6 知识可视化软件构建了微晶玻璃研究领域作者科研合作网络和关键词聚类可视化知识图谱, 研究了作者科研合作网络和学术活跃度、可视化发展趋势。结果表明: 2013-2017年, 学者们更多关注微晶玻璃发光性能、生物活性以及固态电解质的研究; 2018-2022年, 除持续研究微晶玻璃生物活性外, 逐渐转向微晶玻璃的能量转换和碱活化的研究。本文总结前人研究, 发现提高生物活性微晶玻璃的抗菌性、控制微晶玻璃生长微纳晶相的方法以及透明发光微晶玻璃结晶度的改进技术等是微晶玻璃材料领域研究和应用的重要前沿方向。
微晶玻璃 可视化知识图谱 研究态势 科研合作网络 学术活跃度 glass ceramics visual knowledge graph research situation scientific collaboration network academic activity
1 南京航空航天大学, 南京 210000
2 国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司, 辽宁 盘锦 124000
3 成都信息工程大学, 成都 610000
基于无人机和目标之间的态势,研究不平衡目标任务分配建模和求解问题。首先, 分析空战战场下无人机和目标之间的态势, 提出一种某时刻的态势评估方法, 建立多无人机不平衡目标分配模型; 然后, 用匈牙利遗传算法的目标分配算法求解该模型; 最后, 构建仿真算例进行仿真实验。仿真结果验证了所提算法的有效性, 同时也表明了匈牙利遗传算法能够提升模型的求解效率。
空战 无人机 目标分配 态势评估方法 匈牙利算法 遗传算法 air combat UAV target assignment situational assessment method Hungarian algorithm genetic algorithm
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 激光与物质相互作用国家重点实验室，吉林 长春 130033
3 中国空间技术研究院 钱学森空间技术实验室，北京 100094
针对高轨抵近威胁在轨自主感知问题，总结归纳了地球同步轨道空间态势感知计划的发展历程、平台情况、轨道特性、任务操控、总体指标；分析了GSSAP (Geosynchronous Space Situational Awareness Program)卫星的抵近观测成像模式，提炼出绕飞成像、掠飞成像在轨运行模式，深入研究了近年来GSSAP卫星两行轨道数据，结合我国高轨卫星的轨道信息，挖掘出GSSAP对我国高轨卫星的数十次潜在的抵近侦察活动；基于实测数据分析了GSSAP-4抵近实践-20卫星的整个过程，计算出二者的相对距离、太阳相位角等信息，在距离为10~133 km、太阳相位角为44.67°~134.37°的条件下，对GSSAP的光电载荷进行了成像效果仿真。结果表明：GSSAP对我国GEO (Geosynchronous Orbit)卫星执行了多次抵近监视，在口径为500 mm，F数为10，像元间距为6.5 μm，像素规模为1024×1024，积分时间为20 ms时，GSSAP在顺光观测条件下，可以对目标进行高分辨率的精细化成像，能够看清目标的细节信息，对我国GEO高价值资产带来严重威胁。
高轨态势感知 GSSAP卫星 抵近观测 绕飞成像 掠飞成像 太阳相位角 geosynchronous situational awareness GSSAP satellite close-in observation fly-around imaging fly-by imaging solar phase angle 红外与激光工程
2023, 52(4): 20220759
中国电子科技集团公司第二十研究所, 陕西西安 710068
来袭目标意图识别是战场态势认知的重要部分。为充分利用探测到的空中来袭目标运动状态信息的时间相关性来提高意图识别精确度, 本文提出一种基于长短时记忆神经网络 (LSTM)的敌方空中目标作战意图识别方法。该方法首先利用仿真推演平台根据 4种常见意图想定推演来袭目标数据, 对生成数据进行清洗以及滑窗处理从而得到有效样本集, 利用长短时记忆神经网络对生成样本集进行学习形成敌方空中目标作战意图识别模型。实验结果表明, 利用长短时记忆神经网络来学习 4种常见意图数据的运动及时间相关特征信息, 预测准确率最终可达 92%, 取得了比传统分类器更好的效果。
长短时记忆神经网络 敌方空中目标 意图识别 态势感知 Long Short Term Memory enemy air target intention identification situation awareness 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(11): 1156
1 南京航空航天大学电子信息工程学院，江苏南京 210016
2 陆军工程大学通信工程学院，江苏南京 210007
在复杂电磁环境背景下，针对非合作无线网络的频谱态势预测问题展开研究。借助机器学习理论，提取已侦测到频谱态势数据的时、空、频三维特性，并充分挖掘其三维特征内在的相关性，构建有针对性的频谱预测框架，从而有效预判非合作方通信节点的频率调整行为。相关研究结果表明，当非合作无线网络通信过程中存在频率调整行为时，只要能够截获足够的频谱数据，利用开发的频谱预测框架对未来时刻的频率调整行为有效地进行单步或多步预测，就可实现对目标系统未来可能使用的工作频率的精准锁定。精确地瞄准锁定目标系统未来可能使用的工作频率，可为后续通信跟踪及干扰等任务提供关键的技术支持。
非合作无线网络 频率调整 频谱态势预测 长短期记忆 non-cooperative wireless networks frequency adjustment spectrum situation prediction Long Short-Term Memory 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(1): 53
1 空军工程大学,a.研究生院
2 空军工程大学,b.防空反导学院, 西安 710000
针对网络安全态势预测, 为提高预测的精确度和预测算法的收敛速度, 提出一种改进遗传粒子群算法优化极限学习机(IGAPSO-ELM)的预测方法。首先, 改进GAPSO中的惯性权重和学习因子, 通过定义动态指数函数使算法在执行的不同阶段实现两种参数自适应; 其次, 针对GAPSO中人为设定的固定交叉率和变异率, 提出一种自适应交叉和变异策略; 最后, 以IGAPSO优化ELM的初始权值和偏差。IGAPSO既保证了种群的多样性, 又提高了算法的收敛速度。通过仿真实验对比得出: IGAPSO-ELM对网络安全态势预测拟合度可达0.99, 收敛速度相较于对比算法有大幅度提升。
网络安全态势预测 遗传粒子群算法 极限学习机 自适应调整 network security situation prediction Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization Extreme Learning Machine (ELM) adaptive adjustment
北京航天飞行控制中心航天飞行动力学技术重点实验室, 北京 100094
受到距离和观测条件等因素的影响,地基设施对高轨空间目标的观测能力有限,但天基观测设施可以有效突破地基设施的观测局限,从而提高对高轨空间目标的观测效率和精度。基于此,结合当前天基测量技术的现状,研究基于天基光学测角的高轨空间目标轨道确定方法,包括初始轨道确定方法和轨道改进方法。针对观测量类型对轨道确定结果的影响,推导直接利用天基观测角度的轨道改进方法,以及基于天基观测方向矢量的轨道改进方法。利用仿真数据和实测数据对两种改进方法进行比较。研究结果表明,基于天基观测方向矢量解算得到的高轨目标轨道精度相对较高,可为我国空间态势感知体系的建设提供有益借鉴。
测量 空间目标 轨道确定 天基光学 空间监视 空间态势感知 光学学报
2021, 41(19): 1912002
