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《對地攻擊任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)地研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號:TP13國際圖書分類號:681.5工學(xué)博士學(xué)位論文對地攻擊任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究博士研究生:劉新艷導(dǎo)師:黃顯林教授申請學(xué)位:工學(xué)博士學(xué)科、專業(yè):控制科學(xué)與工程所在單位:控制理論與制導(dǎo)技術(shù)研究中心答辯日期:2008年3月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TP13U.D.C:681.5DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringSTUDYOFKEYTECHNOLOGYOFAIR-TO-GROUNDMISSIONPLANNIN
2、GSYSTEMSCandidate:LiuXinyanSupervisor:Prof.HuangXianlinAcademicDegreeAppliedfor:DoctorofEngineeringSpecialty:ControlScienceandEngineerAffiliation:CenterforControlTheoryandGuidanceDateofDefence:March,2008Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnolo
3、gy摘要摘要任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)(簡稱MPS),是空對地作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)。在空對地攻擊作戰(zhàn)行動中,作用于起飛、巡航、突防、對地攻擊、返航等各個飛行階段。任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)為航空兵的對地攻擊作戰(zhàn)行動編制完整的作戰(zhàn)任務(wù)計劃,是提高對地攻擊作戰(zhàn)飛機生存力和作戰(zhàn)效能的必備手段。國外發(fā)達(dá)國家的任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)已經(jīng)成為裝備,裝備載體涉及了海陸空各個領(lǐng)域。任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)在軍事中的重要地位和作用決定了任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)公開、可借鑒的成果非常有限。任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的系統(tǒng)化研究在國內(nèi)尚未充分開展,而且,國內(nèi)相關(guān)研究主要集中于任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的航跡規(guī)劃和威脅
4、級別量化方法方面。航跡規(guī)劃方法和威脅量化方法絕大多數(shù)是圍繞“回避威脅式”戰(zhàn)術(shù)展開的,主要適合于防空火力稀疏、空地對抗烈度低的突防攻擊作戰(zhàn)以及無人機、巡航導(dǎo)彈等小型飛行器的突防作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃,其規(guī)劃過程和結(jié)果與現(xiàn)代強火力、高密度、指揮網(wǎng)絡(luò)化的防空火力體系情況下主要而且必須采用的主動突防策略不匹配,與實際應(yīng)用還存在相當(dāng)?shù)牟罹唷D壳?,國?nèi)在基于任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的航跡規(guī)劃、威脅量化方法、任務(wù)分配技術(shù)的一體化理論和完整實踐技術(shù)研究方面施加的力量也非常薄弱。針對現(xiàn)代高密度、高重疊、高殺傷力的突防環(huán)境,并按照主動攻擊策略是突防作戰(zhàn)
5、飛機實現(xiàn)高生存率和高任務(wù)完成率的核心戰(zhàn)略的思路,論文明確以服務(wù)于主動攻擊策略為目標(biāo),開展了對地攻擊任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的多項關(guān)鍵技術(shù)的研究工作,對威脅評估、航跡規(guī)劃、任務(wù)分配與應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)、一體化考慮,論文的主要研究工作及創(chuàng)新性成果包括:從攻擊作戰(zhàn)使用的角度出發(fā),采用突防作戰(zhàn)飛機實施“清除式”主動攻擊對地面火力完全壓制/消滅時所需彈藥當(dāng)量來量化地面火力對空的威脅,提出了基于彈藥當(dāng)量化的威脅級別量化方法,解決了突防過程中機載武器使用量與突防生存率的關(guān)系問題,并解決了地空火力系統(tǒng)威脅重疊區(qū)處的威脅級別不易量化和量化不準(zhǔn)確
6、等問題;同時,提出了基于粗糙集進(jìn)行威脅排序的解決方法,以解決威脅級別彈藥當(dāng)量化結(jié)果相同時地面防空火力系統(tǒng)的威脅排序問題?;诖植诩耐{排序方法為地面防空火力系統(tǒng)參數(shù)不完備、不易獲取條件下的威脅排序提供了一種新的解決思路?;趶椝幃?dāng)量化的威脅級別量化和基于粗糙集的威脅級別排序的綜合運用較全面地解決了對地攻擊任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)中威脅級別的量化問題,并為實施航跡-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文規(guī)劃、制定機載武器投放數(shù)量和計劃,評估作戰(zhàn)效果和戰(zhàn)術(shù)經(jīng)濟(jì)性提供了直觀量化的工具和基準(zhǔn)。論文提出了基于主動攻擊任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)對航跡
7、規(guī)劃的要求,提出并闡述了任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)中航跡規(guī)劃應(yīng)滿足的規(guī)劃原則;并以支持和實施現(xiàn)代戰(zhàn)爭對地攻擊中“盡可能回避威脅、若不能回避則對威脅實施打擊,打則打弱敵”的突防策略為宗旨,提出了一種基于主動攻擊策略的航跡規(guī)劃算法:建立了針對主動攻擊突防戰(zhàn)術(shù)的全局尋優(yōu)動態(tài)威脅空間搜索樹模型;方法中提出通過曲直比有效限定航跡規(guī)劃域的寬度,將規(guī)劃航跡的搜索范圍同突防的時間要求保持一致,并通過采用飛機機動性能和航跡約束條件形成的機動限制錐的方式進(jìn)一步縮減了待搜索點的范圍,從時間、燃油和整體上控制了航跡搜索范圍,從而進(jìn)一步提高了航跡點的
8、搜索和處理效率;論文同時給出了使用該航跡規(guī)劃方法的實現(xiàn)過程,提供了應(yīng)用該方法進(jìn)行航跡規(guī)劃時各類情況的解決途徑。論文以彈藥當(dāng)量化威脅級別量化和基于主動攻擊的航跡規(guī)劃的研究為依據(jù),對對地攻擊任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)中的任務(wù)分配和任務(wù)計劃生成進(jìn)行了研究:在保證作戰(zhàn)任務(wù)完成的前提下,以戰(zhàn)術(shù)經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo),系統(tǒng)地建立了任務(wù)分配模型,提出了機載武器發(fā)射點計算方法,建立了以主力攻擊機的作戰(zhàn)方案為核心、與航跡規(guī)劃緊