高科技推动了信息化**装备的发展,促进产生了一些新的作战理念和战法,也给**火力指挥控制系统和技术的发展提出相应的要求。从飞机**火力控制系统的特点和对飞机作战效能的影响,论述了发展网络信息环境中的飞机**火力指挥控制系统的必要性,介绍了飞机火力指挥控制系统的功能、组成及未来发展方向。在网络信息环境中作战,该系统功能将愈来愈多,技术愈来愈复杂。

针对传统直方图均衡方法进行图像增强时导致图像细节信息丢失和噪声放大的问题,提出了广义直方图均衡图像增强方法。传统直方图是基于整数1进行计数的,广义直方图将整数1分解成2个值:分数和余数,通过对每个灰度级累计分数值和在所有灰度级均匀分配余数值生成。由于分数值控制着广义直方图均衡的效果,图像中不同特性区域应该具有不同的分数值,给出了基于局部复杂度计算的分数值求取方法。实验结果表明本方法能有效克服传统直方图均衡法丢失目标细节和过分放大噪声的不足,是一种有效的图像增强方法。

为了提高对机动干扰源的定位精度,提出一种基于数据质量分析思想的多地面被动传感器组网聚类定位算法。考虑到各种客观因素和主观操作对量测的影响,该算法首先对各量测在二维空间中产生的目标估计位置点进行数据质量度量,从而确定该量测对干扰源定位结果的贡献;引入聚类思想完成对高质量位置数据的实时筛选,并由该数据实现对干扰目标的定位。通过和MMSE算法相比较,基于数据质量分析的聚类定位算法可有效消除低质量量测对定位结果的不利影响,从而提高了对干扰源的定位精度。同时对传感器布站形式的研究表明,只要对网内各传感器进行合理配置与管理,该算法即可有效降低系统偏差等不利因素对定位系统的影响。

在毫米波主被动复合探测数据融合中,考虑信号在特征空间中各向异性的分布情况,将描述模式不确定性的隶属度函数引入到证据理论中,提出椭球聚类的方法来确定隶属度及基本概率赋值函数,再根据组合规则进行融合。实验表明该方法是一种有效的数据融合方法,能获得较高的目标识别率。

粗糙集是一种处理不确定性因素的决策方法,将其引入到UCAV态势评估过程中。针对机载传感器或其他信息系统获得的目标属性数据可能存在噪声或某种程度的不完整性这一问题,在传统粗糙集理论的基础上引入置信阈值β形成变精度粗糙集理论,在深入分析UCAV态势评估过程的基础上,将该理论与态势评估相结合,形成基于变精度粗糙集的UCAV态势评估算法。通过对实例的分析可知,该方法能够与态势评估的全过程紧密结合,结果正确。

多无人机协同搜索是多无人机协同控制的重要内容之一,无人机协同搜索的两大问题是通讯延迟和分布式的计算环境。各无人机既要提高搜索效率又要避免碰撞。提出了一种以分布式模型预测算法为基础的搜索算法。通过引入合适的缓冲周期,安排不同的无人机分别对未来不同的时间范围进行规划。不同无人机的搜索规划在时间上不再耦合,从而解决了多机分布式计算和通讯延迟的问题。该方法的目的是实现真实环境下的分布式协同控制。最后用仿真算例验证了算法的可行性。

针对传统数据关联算法存在计算量偏大或关联精度不高的问题,提出了一种利用遗传模糊聚类策略来求解数据关联问题的算法。该算法将多传感器多目标的数据关联问题看作是一类约束条件下的组合优化问题,先通过对同一时刻不同传感器提供的量测按照其相似性用遗传算法进行模糊聚类,再用聚类后的等效量测对各目标的状态进行估计。聚类方式的改进不仅增加了算法的局部寻优能力,有效地减少了计算的复杂度,而且还具备一定的野值剔除能力。仿真结果表明该算法关联精度较高,计算量适中,具有一定的工程应用价值。

侦察打击一体化无人机是否可以精确地打击目标很大程度上取决于之前的侦察,因此侦察航迹规划系统对于这类无人机来说就显得尤为关键。首先对无人机侦察打击一体化系统进行设计,接着对搜索区域、机载侦察设备的探测区域和动作库进行建模,并根据性能指标进行决策,最后通过仿真验证。结果表明该系统能够根据当前的各种态势自主决策,生成的航迹完全可以满足无人机自主侦察的要求,使在该区域内搜索的无人机发现目标的概率最大。

针对基于可视图的Dijkstra单向最短路径规划算法难以加入飞行性能约束的问题,将飞行轨迹视为一系列直线和圆弧,利用转弯离开点与进入点构建三圆弧组合实现避障转弯,成功地在算法中引入最小转弯半径约束。采用纯数学公式推导,详细介绍了推导过程。算法减少了无关节点运算,提高了查询与规划最短路径效率。通过对比仿真,验证了算法有效性。

针对红外图像的特点,提出一种基于正弦变换的红外图像均衡算法。通过设定合适的阈值,将图像灰度直方图中像素分布为零的灰度级进行完全压缩;将小于阈值的灰度级映射到最近的大于阈值的灰度级,然后将有效灰度级做基于正弦函数的拉伸变换后进行直方图均衡;最后将均衡后的图像灰度级等间距排列。该算法在压缩灰度冗余的同时进行基于正弦变换的直方图均衡,保留了图像细节部分,避免了常规直方图均衡所带来的图像细节丢失和灰度断层现象,提高了图像的细节和清晰度。实验结果表明该方法解决了热像仪信号处理中输入信号大动态范围和显示输出的小动态范围的矛盾,且算法简单、运算量小,适合在实时图像处理系统中采用。

研究了有反导防御系统的弹道导弹阵地攻防对策技术。利用博弈论构建了导弹阵地攻防技术的数学模型,描述了攻防双方的策略集,给出了双方支付值的定义与计算函数,介绍了该问题混合策略下Nash均衡的求解方法,并进行了仿真研究。仿真结果显示,该方法可以提高弹道导弹的作战效能,为导弹攻防作战提供理论依据。

引入战斗机人工势场的概念,建立针对主从编队引导控制的模型。在分析势、势场力的基础上,构建战斗机编队的队形势以及队形力函数。建立编队控制模型,编队队形的结构与队形参考点有关,参考点的数量和位置由队形和队形控制方式决定,主从编队控制以长机为队形参考点。建立了基于队形力的主从编队控制模型,并应用于实际领航者之中。仿真表明飞行误差收敛速度快,僚机能够稳定跟踪领航者的飞行轨迹,并保持较小的跟踪误差(20～40 m)。在密集编队控制中,仍需改进控制器和优化参数;在稀疏队形和分散队形中,完全可以满足控制需要。

针对现役的机载平显/**瞄准系统(HUD)数字电路板的电路原理和特点,将其分为3种故障检测与定位对象,即CPU板总线器件、CPU板非总线器件和不带CPU的普通数字板。这3类对象,可分别采用处理器仿真测试、数字集成电路的实时仿真测试和基于电路板的功能测试方法进行故障检测与定位。基于这3种对象与方法的组合,从硬件、软件上构建的平显/**瞄准系统数字板故障诊断系统,能够适用于各种HUD数字电路板的故障检测与定位,且其故障检测与定位深度可达单个内场可更换单元。

波达方向估计(DOA估计)是实现目标精确定位的重要内容。针对相干信号源的波达方向角估计问题,提出了一种能有效解相干的互相关矢量Toeplitz矩阵重构算法。该算法利用了阵列接收数据互相关矢量的内在关系,实现了相干源的完全解相干。该算法不损失阵列孔径,无需阵列平滑。仿真结果表明了该算法的有效性。

飞参数据压缩是减少飞参数据的存储空间和传输通信流量的关键。针对飞参数据的特点,提出了一种基于粒子群优化的小波神经网络近无损压缩算法。该算法将小波网络参数作为原始数据的重构信息,在小波神经网络BP算法的基础上,引入粒子群优化算法,克服了粒子群优化算法的早熟收敛,增强了小波神经网络学习算法的全局搜索能力,提高了网络收敛速度;同时将重构误差作为启发信息,在保证较小失真度的情况下,通过粒子的迭代寻求最优的小波神经网络结构。飞参数据压缩仿真实验结果表明了算法的可行性和有效性,可以获得较高的压缩比和较小的重构误差。

提出利用多个MEMS传感器组合定姿的方法,该方法利用加速度计的输出判断载体运动状态,采用EKF滤波算法对其状态进行估计,并在滤波算法中应用加速度计和磁强计组合计算所得的姿态信息作为对陀螺漂移的补偿,最后通过数据融合修正其姿态角。

在以高速数字摄像机为核心的高精度弹体姿态测量系统中,对炸弹进行姿态测量时,成像光学系统的固有特性使得数字图像存在畸变。根据像差理论建立了三次多项式的畸变校正模型,分析比较了不同的灰度重建方法的优缺点,进行了三次卷积法的灰度重建,并进行了仿真实验。校正后的图像可用于高精度的弹体姿态测量。

野外使用的光电探测靶易受外界环境的干扰而产生假弹丸信号,引起仪器误触发,导致测量仪器工作异常。利用光电探测靶的探测幕厚特征与实际弹丸飞行速度,分析弹丸与其他假弹丸作用于光幕产生的信号脉宽差异,剔除干扰信号;根据信号脉宽特征,设计弹丸信号识别与提取的逻辑电路,并结合实际测量的多光幕系统,利用各光幕间的信号逻辑关系,达到消除假弹丸信号的目的。

各种自然干扰和人为干扰使得通信环境日益恶劣,采用数字扩频通信和软件无线电技术可以有效解决通信系统中的抗干扰和兼容性问题。首先讨论了软件无线电中的宽带/多频段天线、高速ADC以及高速DSP等关键技术;其次分析了扩频技术对于通信抗干扰的意义;最后结合数字扩频通信和软件无线电这两种技术的特点,提出一种采用可编程数字器件的实现方案。实验表明该系统具有安全可靠的传输性能,而且具有良好的抗干扰以及兼容性,具有较好的发展前景。

针对液晶式电子水平状态指示仪应用时图形显示速度慢的问题,提出基于嵌入式Linux实时系统的软件设计方案。给出软件设计原则、设计思路和消息机制,并详细分析 “贴图”、Linux下进程间通信和多级缓冲等关键技术。对软件运行结果进行分析,软件在帧速率和CPU使用率方面均能达到较好效果,能够满足设计需求。该方案有效提高了电子水平状态指示仪界面显示速度和质量。

为了对陀螺漂移趋势进行更有效的预测,提出一种基于小波分析的新型GM(1,1)-AR时间序列预测算法。该算法通过运用小波分解算法将陀螺漂移数据中的趋势项和随机项进行分离,然后分别运用GM(1,1)模型和AR时间序列预测模型对趋势项和随机项进行预测,最后用小波重构算法得出最终的预测值。给出了一种算法及具体步骤,最后用某型导弹陀螺漂移数据进行仿真实验,以检验这种算法的有效性和可行性,结果表明这种预测算法应用于陀螺漂移趋势预测是可行的。

回归型最小二乘支持向量机具有在较少学习样本下建立模型的能力和较强的泛化能力。提出了一种基于最小二乘回归支持向量机的机载火控系统作战效能评估模型。首先分析了影响飞机火控系统作战效能的主要因素,建立了飞机火控系统作战效能评估的指标体系,然后利用支持向量机建立与这些指标之间的非线性映射模型来对飞机火控系统的作战效能进行预测。仿真实例验证了该方法的适用性和结果的可靠性。

鉴于数据传输总线的诸多优点,建立总线式体制是现代导弹控制系统互联方式发展的必然趋势。CAN总线是一种设计优良的总线,但缺点在于其事件驱动型的协议导致无法建立CAN总线的可靠调度策略。Tindell给出的基于最小间隔故障模型的WCRT调度分析方法在强干扰环境中会导致乐观偏差,因此需要建立一种CAN总线在复杂环境中的更加准确的调度分析方法以指导可靠的系统设计。基于此目的,给出了一种基于广义泊松过程的改进故障模型,并在此基础上建立了CAN总线消息的调度分析。最后将该调度分析应用于导弹控制系统,并分析了对总线调度能力构成影响的因素。