2021年, 第28卷, 第1期 刊出日期:2021-02-28 上一期   
专家讲坛
马赛克战下的协同作战技术
郭建国, 周敏, 郭宗易, 周军
航空兵器. 2021 (1):  1-5.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2020.0207
摘要 ( 163 )   HTML ( 21 )   PDF(8634KB) ( 215 )  

为重建长期绝对优势, 美国率先提出的马赛克战作战新概念已经成为世界各军事强国的关注热点。 基于马赛克战的概念, 分析了马赛克战的产生背景、 设计理念和实际的作战特征, 并结合协同作战的概念, 总结了当前协同作战技术的内涵, 分析了马赛克战下协同作战所面临的技术挑战。

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青年论坛
考虑脱靶量和架构的导弹协同制导效能评估技术
郭正玉,李耀民,王超磊,史荣宗
航空兵器. 2021 (1):  6-10.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0229
摘要 ( 54 )   HTML ( 10 )   PDF(5560KB) ( 69 )  

对导弹作战效能的分析与评估是对导弹武器系统性能综合评价的有效手段, 能够为导弹武器装备的发展和应用提供重要的决策依据。 单枚空空导弹在制空作战过程中容易受到环境干扰和目标限制, 多枚空空导弹协同作战能够丰富作战样式, 提高打击效能。 在现有单枚导弹效能评估方法的基础上, 提出一种以导弹性能参数为基础, 考虑多枚导弹协同制导脱靶量和导弹编队架构的效能评估方法, 并结合美国AIM-120D进行仿真和评估分析, 验证了方法的有效性。

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武器作战运用
人工智能支撑马赛克战机理研究
付翔,申罕骥,王建叶
航空兵器. 2021 (1):  11-19.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2020.0165
摘要 ( 155 )   HTML ( 15 )   PDF(12208KB) ( 188 )  

马赛克作战概念已经成为世界各军事强国关注的热点。 本文从基本概念、 主要特点等方面对马赛克战进行分析解读, 总结了影响马赛克战的7项关键作战应用技术。 针对人工智能领域现状, 归纳总结了20个通用的人工智能技术域, 分析了马赛克战与人工智能之间的关系, 开展了通用人工智能技术对马赛克战关键作战应用技术的支撑研究, 并给出了人工智能支撑马赛克战的体系架构图, 指明了未来需要重点研究的人工智能技术域。

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空空导弹武器系统体系贡献率评估
王龙,李斌,仇振安
航空兵器. 2021 (1):  20-25.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2020.0065
摘要 ( 48 )   HTML ( 10 )   PDF(6356KB) ( 76 )  

体系对抗是现代战争的主要特点, 在作战体系中评估空空导弹武器系统贡献率, 对武器装备论证发展具有重要的意义。 本文研究了空空导弹武器系统对防空作战体系贡献度, 针对空空导弹武器系统在空战中使命任务, 建立了空空导弹武器系统体系贡献率评估指标体系, 从作战效能角度对空空导弹武器系统体系贡献率进行评估, 并针对具体作战想定给出了计算实例。 评估结果为空空导弹武器系统论证提供了理论支撑。

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航空武器技术
高抛弹道三维复合协同制导律设计
赵启伦,宋勋,王晓东,王蒙一
航空兵器. 2021 (1):  26-33.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0168
摘要 ( 39 )   HTML ( 9 )   PDF(8313KB) ( 60 )  

本文研究了多导弹系统在三维空间下的协同制导问题, 设计了初制导、 中制导、 末制导段, 高低平面与横侧向平面的过载指令, 给出了不同制导阶段的交接班导引规律, 给出了两种情况下高抛弹道的数值仿真结果, 得到了复合协同制导律的性能特点, 验证了本文提出理论方法的有效性, 为多导弹协同攻击问题提供了一种可能的解决思路。

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考虑视场角约束的三维时间控制制导律
阮聪,温求遒,张文杰
航空兵器. 2021 (1):  34-38.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0228
摘要 ( 30 )   HTML ( 2 )   PDF(5546KB) ( 50 )  

本文针对常规制导弹药的饱和式攻击问题, 提出了一种带有空间视场角约束的三维时间控制制导律, 建立了三维空间中的制导拦截几何模型。 基于三维比例导引律, 考虑偏航和俯仰通道的耦合, 采用滑模控制技术设计了满足空间视场角约束的附加时间误差反馈控制项, 以保证制导弹药在满足空间视场角约束的前提下精确命中目标。 通过李雅普诺夫稳定性原理, 证明了所提三维时间控制制导律的稳定性, 最后, 不同条件的仿真对比验证了所设计制导律的有效性。

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无人机通信安全中的三维波束成形技术
王长龙,袁全盛,胡永江
航空兵器. 2021 (1):  39-44.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0198
摘要 ( 76 )   HTML ( 5 )   PDF(5472KB) ( 90 )  

针对无人机通信系统中信道状态信息延迟降低安全性能的问题, 提出两种基于三维波束成形技术的物理层安全策略, 即目标对准策略和窃听归零策略。 通过三维波束成形, 无人机在水平方向和垂直方向上进行波束成形设计, 提高了安全自由度, 推导了两种策略的安全中断概率表达式, 研究了系统参数对安全中断概率的影响。 仿真结果表明, 三维波束成形方案可以显著降低安全中断概率, 提高无人机通信系统的安全性。

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一种抗机翼挠曲变形的速度+姿态匹配快速对准算法
程海彬,鲁浩,王进达
航空兵器. 2021 (1):  45-49.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0161
摘要 ( 32 )   HTML ( 3 )   PDF(7310KB) ( 51 )  

为了提高机载导弹捷联惯导在强扰动下传递对准的速度与精度, 设计了一种可以适应飞行时机翼、 武器挂架等环节存在较强挠曲变形和振动环境的快速传递对准算法, 给出了速度+姿态匹配对准算法误差方程与姿态匹配算法的观测方程。 为了消除机翼挠曲变形与振动对算法产生的不利影响, 采取将巴特沃斯低通滤波器引入传递对准算法中的新方法, 有效增强了算法在恶劣飞行环境下的鲁棒性, 提高了算法的滤波精度。 对比仿真结果显示: 在飞机摇翼机动激励下, 即使存在较强的机翼挠曲干扰, 失准角估计误差5 s内可以收敛到3'以内; 新算法在不降低对准算法快速性与估计精度情况下, 有效解决了速度+姿态匹配算法对机翼挠曲变形与振动敏感的问题。

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脉间随机捷变频脉冲多普勒引信技术
于海波,李晓,李倩,马珩,亓东
航空兵器. 2021 (1):  50-54.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0135
摘要 ( 32 )   HTML ( 3 )   PDF(5457KB) ( 47 )  

脉间随机捷变频引信采取宽频带快速频率跳变, 使得干扰机难以追踪和复制引信信号, 解决无线电引信在基于数字储频的欺骗式干扰环境下的目标探测问题, 同时减小压制式干扰对引信的影响。 本文介绍了脉间随机捷变频引信的工作原理和组成, 对脉间随机捷变频引信的抗干扰性能进行了仿真分析, 对脉间随机捷变频带来的目标检测影响进行了分析优化。 仿真结果表明, 脉间随机捷变频引信具有良好的抗干扰性能。

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激光武器变焦发射系统远场光斑尺寸最小化研究与实现
张宁华,严毅,穆学桢,谢光辉
航空兵器. 2021 (1):  55-59.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0239
摘要 ( 34 )   HTML ( 3 )   PDF(5212KB) ( 52 )  

辐照功率密度足够强是激光武器对目标造成有效杀伤的重要前提。 在激光输出功率有限的情况下, 为了满足这一要求, 就需对辐照光斑尺寸进行评估优化。 本文以卡塞格伦共轴变焦发射系统为模型, 基于高斯光束的传输理论, 计算了目标位置处光斑尺寸与发射系统各参数间的一般规律, 并利用MATLAB软件对典型发射系统进行仿真分析。 结果表明, 将激光束聚焦于目标位置时, 光斑尺寸并不是最小的, 而是将光束聚焦于目标位置前, 发散到目标上的光斑尺寸最小。 在此基础上, 推导了发射系统离焦量满足的关系式, 结果显示, 离焦量与目标位置成反比, 与主发射镜焦距的平方成正比, 与发射激光束的参数无关。 本文研究内容对发射系统快速调整, 实现最小光斑辐照并毁伤目标具有重要的实际指导意义。

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试验验证技术
螺旋桨对无人作战飞机电磁散射特性影响
刘战合,苗楠,王菁,杨涛,张芦
航空兵器. 2021 (1):  60-65.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0226
摘要 ( 37 )   HTML ( 4 )   PDF(7753KB) ( 55 )  

为研究螺旋桨对无人作战飞机电磁散特性的影响, 建立了某型无人机电磁散射分析模型, 提出了分析螺旋桨电磁散射影响的RCS相对差值研究方法, 采用物理光学法计算了不同频率、 不同俯仰角下的RCS及相对差值。 研究结果表明, 螺旋桨引起RCS曲线向外膨胀, 前、 后向角域散射波峰幅值、 宽度均增加; 频率对RCS曲线影响较小, 频率增加时前向、 后向、 周向RCS相对差值震荡性变大, 前向30°角域达35.449 3 dB; 俯仰角增加时, 螺旋桨模型RCS曲线向内收敛, 螺旋桨对前向角域RCS相对差值影响较大, 俯仰角0°时达28 dB左右, 后向角域RCS相对差值随俯仰角振荡变化; 螺旋桨在不同频率和俯仰角下均会明显增强电磁散射, 是隐身设计的重要考虑因素。

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机载内埋武器弹射发射多柔体动力学分析
王清海
航空兵器. 2021 (1):  66-71.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2020.0211
摘要 ( 29 )   HTML ( 2 )   PDF(8450KB) ( 45 )  

为深入研究载机在全包线发射条件下的导弹分离安全性, 针对一种新型的双平行四边形弹射构型, 采用基于ABAQUS和ADAMS的联合多柔体发射动力学仿真方法, 得到导弹分离速度、 角速度、 过载、 关键部件的动态载荷及弹架系统横向变形量。 仿真结果表明, 横向过载对弹架分离安全性、 武器与载机的结构相容性有重大影响, 并在此基础上提出一种优化弹架系统横向变形量的方法。

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编队协同空空攻击导弹截获概率仿真分析
张明明,王敏,孙哲,方佳在
航空兵器. 2021 (1):  72-76.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2020.0061
摘要 ( 42 )   HTML ( 4 )   PDF(5959KB) ( 55 )  

为提高编队协同空空攻击中、 末制导交接班时导引头对目标的截获能力, 对空空导弹导引头目标截获概率模型及载机相关因素对协同攻击空空导弹导引头截获目标的影响程度进行研究分析。 通过建立飞机仿真模型、 惯导仿真模型、 雷达探测模型、 数据链仿真模型、 导弹惯导仿真模型及火控解算处理模型等, 采用蒙特卡洛方法仿真分析了各误差因素对编队协同空空攻击导引头目标截获概率的影响。 通过仿真分析找出影响协同攻击时导弹截获概率的主要因素, 并根据仿真分析结果提出提高编队协同空空攻击导弹导引头截获目标概率的方法。

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综合基础技术
高轨GNSS信号可用性分析
卢克文,王新龙,申亮亮,蔡远文,陈鼎
航空兵器. 2021 (1):  77-86.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2020.0040
摘要 ( 33 )   HTML ( 6 )   PDF(12826KB) ( 49 )  

全球卫星导航系统(GNSS)具有自主性强、 实时性强、 定位精度高、 成本低的特点, 目前已在地面和中、 低轨用户中得到广泛应用。 然而在高轨环境中, 由于地球的遮挡以及信号传输距离的增加, GNSS信号的可用性受到很大的限制, 制约着GNSS在高轨卫星自主导航中的应用与发展。 针对高轨GNSS信号可用性存在的未知问题, 本文从GNSS卫星的可见性、 多普勒频移及其变化率、 几何精度因子等方面对高轨GNSS信号可用性进行了全面系统的分析。 基于GNSS链路传播的特点分析了高轨GNSS信号的空间覆盖特性和强度分布特性, 进而对高轨GNSS卫星可见性进行了评估。 利用捕获模型和锁相环模型探究了多普勒频移及其变化率对信号捕获、 跟踪性能的影响, 定量计算得到了不同GNSS组合方式的几何精度因子及其变化情况。

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基于集群智能优化的模糊神经网络设计与应用
王永海,郭珂,方岳,叶玉玲
航空兵器. 2021 (1):  87-92.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0254
摘要 ( 81 )   HTML ( 3 )   PDF(6172KB) ( 134 )  

在分析模糊神经网络(FNN)的结构和参数的基础上, 通过引入一个布尔变量作为网络的结构参数, 进而把FNN的设计问题转化为一个多变量函数优化问题, 提出了一种混合集群智能优化算法, 给出了其二进制编码(BIOA)和实数编码(RIOA)的实现形式。 分别用BIOA和RIOA对FNN的结构参数和前件参数进行协同进化, 得到最优前件参数后, 采用最小二乘法计算结论参数。 采用此方法设计FNN, 对太阳黑子数目进行建模。 结果表明, 所设计的FNN不仅结构简化, 而且精度和泛化能力也得到提高。

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一种基于缝隙电磁耦合馈电的印刷振子阵列天线研究
陈伟,张敏,郭玉霞,崔炳喆,王岩岩
航空兵器. 2021 (1):  93-97.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2020.0052
摘要 ( 42 )   HTML ( 4 )   PDF(7575KB) ( 45 )  

本文研究了一种采用缝隙电磁耦合馈电的印刷振子阵列天线。 该阵列天线使用对称印刷振子阵列作为辐射器, 通过引入印刷平面巴伦对平衡振子辐射器进行馈电; 基于缝隙电磁耦合的方式对印刷巴伦进行激励, 馈电的功分网络布置在金属地板下方以减少电磁耦合干扰。 设计了电磁耦合结构和尺寸参数, 对4单元印刷振子直线阵列天线进行了仿真和优化, 实现了预期阻抗匹配要求。 仿真结果表明: 在18.7~19.2 GHz频率范围内, 该印刷振子阵列天线的电压驻波比小于2, 在中心频率点上的增益约为8.9 dBi, E面和H面上的波束宽度分别约为21°和43°。 对设计的天线进行加工测试, 测试结果验证了该印刷振子阵列天线方案的有效性。 本文提出的天线具有结构简单、 效率高和电磁兼容性好的特点, 适用于飞行器载体平台应用。

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基于差分进化算法的线性自抗扰控制参数优化
周涛
航空兵器. 2021 (1):  98-103.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0130
摘要 ( 45 )   HTML ( 6 )   PDF(5645KB) ( 46 )  

利用差分进化算法自动优化线性自抗扰控制器的两个参数ω0ωc。 首先, 研究了二阶线性自抗扰控制的设计, 然后, 分析了差分进化算法的程序流程图和参数选择方法。 仿真实验表明, 对于存在大幅值非线性总扰动量的二阶系统, 在参数b准确和不准确两种情况下, 该差分进化算法均能取得两个参数全局的最优解, 适应度函数值快速达到对应的最小值, 从而实现了较高的系统阶跃响应速度和跟踪精度; 同时, 该算法收敛速度快, 效率和精度高, 为线性自抗扰控制参数的自动整定提供了一种实用的新方法。

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近Nyquist频率情况下的数字化陷波器设计方法研究
赵艳辉,张拥军,李海峰,赵霞
航空兵器. 2021 (1):  104-108.  DOI: 10.12132/ISSN.1673-5048.2019.0125
摘要 ( 34 )   HTML ( 5 )   PDF(5376KB) ( 48 )  

为解决陷波中心频率接近Nyquist频率时常规离散化方法引起的陷波滤波器性能退化问题, 提出一种改进的零极点匹配离散化方法。 通过修正连续域滤波器的阻尼比至一个受约束的期望值, 使离散化后的结构滤波器的频率特性和连续域设计结果一致。 通过计算机数值计算解特定的约束不等式, 获得了期望阻尼比的数值解, 避免了求解复杂超越方程的困难。 通过数字仿真, 验证了弹体弹性模态频率摄动情况下的数字滤波器性能。 仿真结果表明, 改进零极点匹配离散化的方法有效消除了近Nyquist频率情况下现有离散化方法的缺点。

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