智能化空天防御作战体系架构设计方法研究 被引量：1

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作者 李小波 王蒙一 +3 位作者 廖咏一 黄智捷 王涛 王维平 《现代防御技术》 北大核心 2024年第2期1-12,共12页

在潜在威胁日趋智能化和当前智能技术不断进步的双重推动下,空天防御作战体系不是装备和技术的线性叠加与机械堆砌,而是一个各作战要素有机融合、动态适变与持续演进的综合智能体。在分析智能化空天防御作战体系特征的基础上,创新智能... 在潜在威胁日趋智能化和当前智能技术不断进步的双重推动下,空天防御作战体系不是装备和技术的线性叠加与机械堆砌,而是一个各作战要素有机融合、动态适变与持续演进的综合智能体。在分析智能化空天防御作战体系特征的基础上,创新智能化设计范式与理念,提出一种基于智能体网络的体系架构设计方法,从兵力节点、兵力关系、适变机制3个方面探讨了智能化赋能架构设计的关键技术。该方法为空天防御力量的顶层设计提供了智能化方法参考,有助于提升空天防御作战体系建设与运用的智能化、网络化水平。 展开更多

关键词 空天防御作战体系 智能体网络 持续演进 适变机制设计 智能化体系架构设计

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基于覆盖理论的高速强机动目标协同围捕策略 被引量：2

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作者 江涌 王林波 +3 位作者 王蒙一 宋勋 安鹏飞 于江龙 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期1169-1178,共10页

为了应对进攻性高超声速飞行器带来的威胁与挑战,基于覆盖理论提出了一种针对高速强机动目标的分布式协同围捕策略.首先,考虑飞行器与目标的机动特性,包括速度关系、最大过载比等参数,引入阿波罗尼奥斯圆的概念对围捕区域进行分析.然后... 为了应对进攻性高超声速飞行器带来的威胁与挑战,基于覆盖理论提出了一种针对高速强机动目标的分布式协同围捕策略.首先,考虑飞行器与目标的机动特性,包括速度关系、最大过载比等参数,引入阿波罗尼奥斯圆的概念对围捕区域进行分析.然后,基于重叠角概念提出冗余覆盖策略,根据目标的逃逸边界给出初始飞行器最优数量,设计围捕队形使多飞行器的围捕区域能够对目标逃逸边界完全覆盖,在此基础上考虑多种约束设计围捕高速强机动目标的分布式协同制导律,使多飞行器能够完成所设计的围捕队形,达到目标被飞行器合围后无法逃脱的效果.最后,将上述覆盖策略分别在二维平面和三维空间进行数值仿真,验证了一致性协同制导律能够实现期望的围捕队形,所设计的围捕队形在目标作最大常值机动逃逸以及随机机动两种情况下均能捕获目标,证明了围捕队形和制导律的有效性和优越性. 展开更多

关键词 覆盖理论 协同围捕 高速强机动目标 阿波罗尼奥斯圆 围捕区域

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多目标进化算法在航天器转移轨道中途修正中的应用 被引量：4

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作者 王蒙一 江涌 《航天控制》 CSCD 北大核心 2009年第5期52-57,共6页

理论上只要根据初始轨道转移点和目标轨道进入点的信息,计算并产生转移所需速度增量,就可以完成航天器的轨道转移。但是由于误差的影响,需要在转移轨道飞行中进行中途修正,修正时刻的选择决定了入轨精度和燃料消耗。本文选择二次修正策... 理论上只要根据初始轨道转移点和目标轨道进入点的信息,计算并产生转移所需速度增量,就可以完成航天器的轨道转移。但是由于误差的影响,需要在转移轨道飞行中进行中途修正,修正时刻的选择决定了入轨精度和燃料消耗。本文选择二次修正策略,设计了一种多目标进化算法,以Pareto秩和小生境参数共享函数计算个体适应度,采用共享函数选择法、自适应变异法进行遗传操作。同时构造外部种群储存Pareto最优解,并引入最优解集边界值以加快算法收敛至非劣解集前端的速度。通过仿真验证,该算法能够较完整地得到中途修正时机问题的Pareto最优解集,且分布均匀,满足工程实际的需要。 展开更多

关键词 中途修正 多目标进化 遗传算法

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一种基于激光测距仪测距信息的新滤波算法 被引量：2

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作者 王蒙一 江涌 《现代防御技术》 北大核心 2009年第5期49-53,58,共6页

针对动能拦截器在大气层外完成反导任务的末制导滤波问题,利用激光测距仪的测距信息与导引头的测角信息,设计了一种非线性θ-D滤波算法。分析了这种滤波算法在实际应用中的一些问题,包括避免滤波发散的条件,权重系数阵的取值等。通过仿... 针对动能拦截器在大气层外完成反导任务的末制导滤波问题,利用激光测距仪的测距信息与导引头的测角信息,设计了一种非线性θ-D滤波算法。分析了这种滤波算法在实际应用中的一些问题,包括避免滤波发散的条件,权重系数阵的取值等。通过仿真验证,该滤波算法的精度高于工程上常用的α-β衰减记忆滤波。在该滤波算法的基础上,可以得到更精确的弹目相对运动信息,为进一步设计更先进的导引律提供了基础。 展开更多

关键词 θ-D滤波算法 激光测距仪 状态Riccati方程滤波 动能拦截器 最优估计

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基于激光测距仪信息的模糊控制导引方法 被引量：1

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作者 王蒙一 江涌 《现代防御技术》 北大核心 2009年第6期44-50,共7页

针对动能拦截器在大气层外完成拦截任务的末制导问题,利用激光测距仪的测距信息、红外导引头与惯性测量设备的测量信息,推导了弹目相对运动信息的计算方法,及基于相对运动信息计算待飞时间与零效脱靶量的计算公式。设计了一种基于零效... 针对动能拦截器在大气层外完成拦截任务的末制导问题,利用激光测距仪的测距信息、红外导引头与惯性测量设备的测量信息,推导了弹目相对运动信息的计算方法,及基于相对运动信息计算待飞时间与零效脱靶量的计算公式。设计了一种基于零效脱靶量的模糊控制末制导律,兼顾节省燃料与满足制导精度要求。通过数学仿真验证,该方法具有较高的制导精度和鲁棒性,且燃料消耗较少。 展开更多

关键词 末制导律 激光测距仪 模糊控制 零效脱靶量

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一种基于零效脱靶量的末制导律

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作者 王蒙一 江涌 《现代防御技术》 北大核心 2010年第1期42-47,54,共7页

在非线性θ-D滤波算法的基础上,将零效脱靶量直接引入到末制导律设计中。推导了利用弹目相对运动参数计算零效脱靶量的公式和利用零效脱靶量计算轨控发动机开机时间的公式,设计了零效脱靶量的数据处理方法,定义了零效脱靶量数据处理中... 在非线性θ-D滤波算法的基础上,将零效脱靶量直接引入到末制导律设计中。推导了利用弹目相对运动参数计算零效脱靶量的公式和利用零效脱靶量计算轨控发动机开机时间的公式,设计了零效脱靶量的数据处理方法,定义了零效脱靶量数据处理中的相关概念,设计了一种基于零效脱靶量的末制导律。经过仿真验证,该算法在精度水平略优于基于视线角速率的比例导引律,且燃料消耗水平明显优于后者,具有一定的工程实用价值。 展开更多

关键词 末制导律 激光测距仪 θ-D滤波算法 零效脱靶量

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钢轨轨底裂纹扩展影响因素分析

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作者 周宇 王蒙一 +1 位作者 梁旭 姚凯洲 《华东交通大学学报》 2024年第2期95-101,共7页

【目的】为分析钢轨材质、残余应力、温度应力在钢轨使用中的内外因对轨底裂纹扩展的影响开展研究。【方法】基于断裂力学理论结合轨底伤损实测,建立钢轨轨底裂纹扩展模型,对轨底伤损扩展失效时的临界裂纹尺寸、裂纹平均扩展速率、剩余... 【目的】为分析钢轨材质、残余应力、温度应力在钢轨使用中的内外因对轨底裂纹扩展的影响开展研究。【方法】基于断裂力学理论结合轨底伤损实测,建立钢轨轨底裂纹扩展模型,对轨底伤损扩展失效时的临界裂纹尺寸、裂纹平均扩展速率、剩余寿命等指标进行量化分析。【结果】结果表明:钢轨材料断裂韧性与轨底初始伤损扩展的剩余寿命存在正相关关系,U95Cr H材质钢轨的轨底裂纹扩展剩余寿命小于U78CrV H材质小于U75V H材质;以某线路实际使用的钢轨材质U78CrV H为例,轨底残余应力由0增加至300 MPa,轨底裂纹扩展的临界尺寸增长约2.5%,剩余寿命下降约6%;残余应力为200 MPa时,温度应力由0增加至200 MPa,轨底裂纹扩展的临界尺寸变化不大,在1%内。【结论】研究结果可为轨底裂纹扩展研究和养护维修提供参考。 展开更多

关键词 钢轨 轨底裂纹 裂纹扩展 残余应力 温度应力

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信息时代的体系作战指挥与控制 被引量：2

8

作者 任章 王蒙一 《指挥与控制学报》 2020年第3期I0001-I0002,共2页

信息时代,是以信息化为主导,普遍采用计算机技术、网络技术等现代信息技术,从而充分高效地开发利用信息资源,推动经济发展和社会进步的历史时期。信息化是新一轮军事变革的核心,信息时代及其信息化战争的革命性演变,促使体系作战指挥与... 信息时代,是以信息化为主导,普遍采用计算机技术、网络技术等现代信息技术,从而充分高效地开发利用信息资源,推动经济发展和社会进步的历史时期。信息化是新一轮军事变革的核心,信息时代及其信息化战争的革命性演变,促使体系作战指挥与控制发生新的深刻变革。 展开更多

关键词 计算机技术 现代信息技术 指挥与控制 信息时代 信息化 军事变革 开发利用 深刻变革

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基于改进合同网的无人机群协同实时任务分配问题研究 被引量：27

9

作者 张梦颖 王蒙一 +1 位作者 王晓东 宋勋 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2019年第4期38-46,共9页

在未来的信息化战争中,战场环境日益复杂且瞬息万变,无人机群的任务分配结果需要根据战场信息的改变迅速做出响应。针对无人机群协同实时任务分配问题,提出改进合同网算法。通过招标者参与投标策略,将招标者作为基准筛选优质的投标者;... 在未来的信息化战争中,战场环境日益复杂且瞬息万变,无人机群的任务分配结果需要根据战场信息的改变迅速做出响应。针对无人机群协同实时任务分配问题,提出改进合同网算法。通过招标者参与投标策略,将招标者作为基准筛选优质的投标者;引入并发机制,使多个任务可以同时进行拍卖。所提算法提高了协商效率,减少了通信量和通信频率。仿真结果表明,基于并发的合同网算法能够快速有效处理复杂战场中出现的各种突发情况,满足实时任务分配的要求。 展开更多

关键词 改进合同网算法 无人机群 实时 任务分配 武器协同技术

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大交会角约束下非线性系统三维能量最优制导律 被引量：1

10

作者 祝月 徐俊艳 +2 位作者 王晓东 宋勋 王蒙一 《现代防御技术》 北大核心 2022年第3期47-54,共8页

为了满足高速非机动飞行器协同作战中大交会角约束和降低能量消耗,建立了三维耦合运动学模型,设计了大交会角约束下非线性系统的三维最优制导律。分析了三维解耦制导模型在大交会角情况下脱靶量和交会角控制精度差的机理,提出了一种适... 为了满足高速非机动飞行器协同作战中大交会角约束和降低能量消耗,建立了三维耦合运动学模型,设计了大交会角约束下非线性系统的三维最优制导律。分析了三维解耦制导模型在大交会角情况下脱靶量和交会角控制精度差的机理,提出了一种适用于弹目高速非机动运动的非线性制导模型。在该模型的基础上,选择合适的控制变量,根据极小值原理设计了一种满足协同作战中所需大交会角约束的三维能量最优制导律。实验结果表明:制导律在三维耦合模型的脱靶量、交会角控制偏差及能量代价相比解耦模型分别降低了0.7 m,1.1°,200 g。证明了制导律控制精度高、能量消耗低。 展开更多

关键词 非线性 大交会角约束 能量最优 三维 协同作战 高速

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高抛弹道三维复合协同制导律设计 被引量：1

11

作者 赵启伦 宋勋 +1 位作者 王晓东 王蒙一 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2021年第1期26-33,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 导弹制导 高抛弹道 协同制导 攻击时间约束 复合制导

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面向集群攻防作战的等效验证与训练评估 被引量：2

12

作者 武梅丽文 王蒙一 +1 位作者 王晓东 宋勋 《指挥与控制学报》 2020年第3期192-197,共6页

针对集群攻防作战场景,分析集群攻防的发展脉络、特点及分类,梳理等效验证的概念及内涵,归纳指挥控制系统应用于集群攻防作战条件的训练评估方法,展示几种典型的指挥控制系统的验证架构.

关键词 体系作战 集群攻防 等效验证 训练评估

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公轨双层高架中道路桥梁形式对轨道噪声分布影响研究 被引量：2

13

作者 李奇 王蒙一 《都市快轨交通》 北大核心 2023年第5期86-92,共7页

高架独立轨道交通具有建设、运营成本低的优势,但其对周边居民产生的环境噪声污染问题突出,道路与轨道双层合建高架的上层道路桥梁可起到屏蔽作用,减小由轨道交通引起的道路上部区域噪声。为分析不同道路桥梁形式对轨道噪声传播规律的影... 高架独立轨道交通具有建设、运营成本低的优势,但其对周边居民产生的环境噪声污染问题突出,道路与轨道双层合建高架的上层道路桥梁可起到屏蔽作用,减小由轨道交通引起的道路上部区域噪声。为分析不同道路桥梁形式对轨道噪声传播规律的影响,根据实测钢轨振动加速度,建立二维声学模型进行轨道噪声传播规律预测研究。首先采用现场噪声实测结果验证方法的准确性,然后对比分析独立双U梁轨道、空心板梁道路桥+双U梁轨道、小箱梁道路桥+双U梁轨道的噪声传播与分布规律,揭示双层高架桥梁的降噪机理。结果表明,上层道路桥改变了噪声的传播途径,在增大桥下噪声的同时可以使得一部分区域(道路桥侧上方)的噪声减小;进而,在道路以上区域,小箱梁道路桥+双U梁轨道形式相比空心板梁道路桥+双U梁轨道显著降低了噪声级,大部分降幅在6~11 dB(A)之间,最大降幅约21 dB(A);与空心板梁结构形式相比,底面凹凸不平的小箱梁结构能将声能量更好地限制在道路桥梁以下范围内,从而对道路上方区域取得更大的降噪效果。提出的噪声预测方法可为公轨合建双层高架的轨道噪声快速预测与评估提供参考,计算结果可为双层高架的道路桥梁选型提供声学性能依据。 展开更多

关键词 轨道交通 双层合建高架 降噪 声传播 噪声预测

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“群对群”协同对抗的规划与制导问题研究 被引量：2

14

作者 江涌 王林波 王蒙一 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期377-390,共14页

随着未来空天飞行器的飞行速度和机动性不断增强,以及集群规模化攻击样式的发展,防御方传统的“一对一”对抗模式已经难以适用,采用多个飞行器形成集群,以“群对群”的协同方式进行对抗,将成为一种有效的技术途径.本文针对群体目标的对... 随着未来空天飞行器的飞行速度和机动性不断增强,以及集群规模化攻击样式的发展,防御方传统的“一对一”对抗模式已经难以适用,采用多个飞行器形成集群,以“群对群”的协同方式进行对抗,将成为一种有效的技术途径.本文针对群体目标的对抗场景,探讨了“群对群”协同对抗的规划与制导问题.首先系统介绍了空天目标攻击样式和目标特性的发展,总结提炼研究的背景需求与典型场景;再针对典型场景提出了群对群协同对抗的初步方案,简述了国内外研究情况,并梳理了规划与制导的关键技术,包括编组构建与目标分配、集群目标建模与估计、集群协同围捕与制导、集群编队随动保持与控制等;然后结合部分关键技术的研究进展,对重点问题进行了数字仿真,初步验证其可行性;最后针对群对群协同对抗的规划与制导技术的应用前景与发展方向进行了展望. 展开更多

关键词 “群对群” 协同对抗 规划与制导 协同围捕

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拓扑切换的集群系统分布式分组时变编队跟踪控制 被引量：13

15

作者 田磊 王蒙一 +3 位作者 赵启伦 王晓东 宋勋 任章 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2020年第3期408-423,共16页

分布式编队控制是集群智能控制重要的基础性研究课题之一.拒止环境和多任务需求对编队控制提出了新的挑战.本文研究了高阶线性集群系统在拓扑切换情况下的分布式分组时变编队跟踪控制问题.在本文所提出的集群系统模型架构中,智能体被分... 分布式编队控制是集群智能控制重要的基础性研究课题之一.拒止环境和多任务需求对编队控制提出了新的挑战.本文研究了高阶线性集群系统在拓扑切换情况下的分布式分组时变编队跟踪控制问题.在本文所提出的集群系统模型架构中,智能体被分为3类:虚拟领导者、分组领导者和跟随者.虚拟领导者为整个集群系统宏观运动提供参考轨迹或者跟踪指令.分组领导者一方面跟踪虚拟领导者所提供的轨迹或指令;另一方面通过与其他分组领导者之间的相互协作实现各分组之间的协同配合.跟随者实现对各自分组领导者的时变编队跟踪.在拓扑切换和外部扰动同时存在的情况下,基于智能体之间的局部有限邻居节点之间的相对信息反馈和滑模控制理论构造了分布式分组时变编队跟踪控制协议,并给出了控制协议中未知参数的求解算法,进而利用李雅普诺夫(Lyapunov)理论证明了集群系统在拓扑切换和外部扰动同时存在情况下的闭环稳定性.最后,数值仿真结果验证了本文提出的控制方法能够实现集群系统分组时变编队跟踪控制,并可应用在以无人机集群为代表的实际物理模型中. 展开更多

关键词 拒止环境 高阶线性集群系统 分组时变编队跟踪 拓扑切换 外部扰动

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考虑未知输入的异构集群系统群体智能合围跟踪控制 被引量：7

16

作者 王林波 王蒙一 +3 位作者 周思全 江涌 化永朝 董希旺 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期291-306,共16页

集群系统合围跟踪控制是群体智能涌现在运动控制层面的实现途径之一,在智能化战争时代具有广阔的应用前景.本文面向未来空地群体智能作战中护卫任务的应用需求,聚焦军品押送、重要人物护送等典型任务场景,研究了异构集群系统考虑领导者... 集群系统合围跟踪控制是群体智能涌现在运动控制层面的实现途径之一,在智能化战争时代具有广阔的应用前景.本文面向未来空地群体智能作战中护卫任务的应用需求,聚焦军品押送、重要人物护送等典型任务场景,研究了异构集群系统考虑领导者具有未知输入的分布式编队-合围跟踪控制问题,以实现复杂环境下空地协同智能作战.首先引入代数图论知识,建立具有未知输入的异构集群系统模型,提出了一种编队构型生成系统.之后结合自适应控制律,利用邻居局部信息交互设计了基于边的分布式编队-合围跟踪控制器,并证明了闭环系统的稳定性.此外,对异构集群系统涌现出的更复杂的群体智能特征进行了分析与总结.最后,通过数值仿真验证了本文所提出的方法能够实现预期的编队-合围跟踪控制,并建立了实物等效验证系统,对控制方法的有效性进行了验证,为实际情况下大规模空地协同智能作战提供了有力的理论支撑. 展开更多

关键词 异构集群系统 合围跟踪控制 未知输入 群体智能

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异构多智能体系统时变编队控制研究 被引量：3

17

作者 卢闯 王晓东 王蒙一 《战术导弹技术》 北大核心 2019年第5期64-70,113,共8页

在实际应用场景中,多种智能体需要相互协作,这时多个智能体是异构的,即智能体运动模型不同,针对此问题,以由一阶和二阶智能体构成的低阶异构系统为研究对象,基于一致性原理,研究了异构多智能体系统时变编队控制问题。基于局部邻居节点... 在实际应用场景中,多种智能体需要相互协作,这时多个智能体是异构的,即智能体运动模型不同,针对此问题,以由一阶和二阶智能体构成的低阶异构系统为研究对象,基于一致性原理,研究了异构多智能体系统时变编队控制问题。基于局部邻居节点之间的信息交互,提出分布式时变编队控制器,并通过理论推导给出异构多智能体系统实现时变编队的可行性条件,同时给出控制器参数设计方法,理论证明控制器稳定性。最后通过仿真结果体现了控制器的有效性,解决了低阶异构系统的时变编队控制问题。 展开更多

关键词 异构 多智能体系统 编队控制 一致性控制

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