数据链指挥下无人机群超机动对空对地攻击研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文数据链指挥下无人机群超机动对空对地攻击研究姓名：邵凝宁申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：姜长生20060201南京航空航天大学硕士学位论文摘要本文结合空军装备部某“十五”预研课题，围绕着战术数据链、多机协同多目标攻击、超机动攻击、空对地攻击这四个方面展开了一系列的研究工作：本文首先给出了适应三军联合作战的战术数据链系统的基本方案，建议采用时分多址的工作模式，并利用移动自组织网络的概念构建数据链网络，同时针对数据链传输信息的时间延迟特性和指挥机指挥下的多机协同作战特点，应用一种极坐标系下的卡尔曼滤波算法对该传输延迟误差进行补

2、偿，并在此基础上进行目标运动参数的转换，以获得目标相对于某无人机的当前运动信息，且利用仿真验证了方法的有效性。其次研究了数据链指挥下基于三维空间的空战决策算法，并重新考虑了决策模型以进行更为有效的态势评估。详细内容包括将决策学中的TOPSIS方法成功地应用于单机多目标的攻击决策，完成目标攻击排序与火力分配，并进行了仿真验证；利用矩阵对策法解决了空战中的机动决策问题；在探讨综合优势指数的基础上研究了分组决策以及小集团内部的多机协同算法；提出一种RBF－RBF组合神经网络来解决多机协同多目标攻击战术决策中的目标分配和攻击排序问题，并利用Simulink仿真验证了该方案的可

3、行性。接下来本文建立了超机动飞机的数学模型，并根据时标分离的原则，将飞机状态划分为快回路和慢回路，然后应用非线性动态逆理论分别构造两个回路的控制律，同时利用设计的飞控系统对赫布斯特机动进行了仿真。本文也研究了空对地攻击的若干技术，包括对获得数据链指挥下地面目标相对于某攻击机当前时刻相关参数的方法进行了阐述及仿真，并在此基础上讨论了单机对地面多个目标的攻击决策算法，同时提出了一种风干扰下空地导弹的三维末制导导引律，且利用数字仿真进行了验证，并指出研究空地导弹导引律时考虑风影响的必要性。最后，本文编制了三维动画可视化仿真软件，生动形象地演示了空地导弹攻击目标的过程。关键词

4、：战术数据链，延时补偿，多机协同，多目标攻击，机动决策，超机动，非线性动态逆，空对地攻击，风干扰，三维导引律，三维动画i数据链指挥下无人机群超机动对空对地攻击研究ABSTRACTThisthesismainlyworksonTADIL(theabbreviationoftacticaldigitalinformationlink),multi-fightercoordinatedmulti-targetattack,super-maneuverattackandair-to-groundattack.ItissupportedbytheTenthFive-YearAd

5、vancedResearchFoundationofChinaAirForce.Firstofall,webringforwardthebasicprojectofTADIL,whichadaptstocombinedoperations.ItissuggestedtouseTDMA(theabbreviationoftimedivisionmultipleaccess)astheworkingpatternandutilizetheconceptofMobileAdHocNetworktoconstructthedatalinknetwork.Aimingatthe

6、impactoftimedelayondatalinkandthecharacteristicofcooperativecombatunderthecommandofdirectoraircraft,thisthesisappliesakindofKalmanfilteringalgorithminpolarcoordinatestocompensatetheerroroftimedelay,andthendoesthetransformationoftargetmotionparameterstoobtainthecurrentinformationoftarget

7、.Theresultofsimulationindicatesvalidityofthismethod.Secondly,westudycombatdecisionalgorithmbasedondatalinkinthreedimensionalspaceandconsideranewdecisionmodeltodothemoreeffectivesituationevaluation.WeapplyTOPSIStodecisionofsingle-to-multipleattacksuccessfullyandcompletethesimula