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基于雷达干扰资源分配的突防航迹规划研究

作 者: 胡晓赟
导 师: 孔祥维
学 校: 大连理工大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: 雷达干扰资源分配 干扰效果评价指标 航迹规划 蚁群算法 突防 干扰管理
分类号: TN974
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 75次
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内容摘要


随着信息化作战模式逐步登上历史舞台,雷达对抗在战争中的地位越来越受到人们的关注。近年来,由于雷达干扰与抗干扰的斗阵愈演愈烈,尤其在突防作战成为战争初期夺取有利攻势的前提下,雷达干扰资源分配的重要性更加凸显出来。如何能够得到最佳的干扰资源分配方案,以及如何找出最优突防路线是军事研究领域的热点问题。本文主要针对雷达干扰资源分配中干扰效果评价指标问题展开了探讨,同时对在雷达干扰资源分配下的突防航迹规划问题进行了研究。本文的主要工作内容如下:首先,本文分别介绍了雷达干扰资源优化分配和突防航迹规划的研究背景、研究现状和研究意义,确立了将两项内容结合起来研究的中心思想。通过研究现有的雷达干扰效果评价指标之后,针对突防作战的应用背景,设计了基于突防路线的三个干扰效果评价指标,并应用动态规划算法求解雷达干扰资源优化分配问题。实验结果表明,加入了突防背景下的干扰效果评价指标对突防作战更加具有针对性,分配方案为后继突防路线的规划起到了重要的保护作用,实施干扰后得到的安全区域更加有利于突防作战。其次,给出了一种针对突防路线的改进蚁群算法,并应用该算法求解雷达干扰资源优化分配后的二维突防航迹规划问题。考虑到之前大部分的航迹规划研究都没有从干扰资源分配后的战场环境入手,这是导致突防路线规划不符合实战情况的一个原因。本文从该角度着手,通过对雷达干扰资源分配后的战场环境模拟,对突防路线进行规划。实验结果表明,改进的蚁群算法与基本蚁群算法和自适应蚁群算法相比,能够更快的搜索到最优路线,迭代次数更少,运行时间更短。另外,并在二维航迹规划基础之上,给出三维航迹规划的显示结果。最后,研究了具有航路中转点以及在突防过程中被敌方武器拦截等2种突发情况下的突防航迹规划问题。由于在突防过程中经常会发生任务更改以及地空导弹等武器的威胁,将运筹学中的干扰管理思想融入到战场中,对存在干扰的突防航迹进行规划是十分必要的。本文针对2种突发情况给出5种求解方案,并对实验进行仿真。仿真结果说明,在2种突发情况下,给出的方案可以有效的解决相应的问题,达到干扰管理的功能要求。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-15
  1.1 电子战的研究背景及意义  10-11
  1.2 雷达干扰资源优化分配的研究背景、意义和现状  11-12
    1.2.1 研究背景和意义  11
    1.2.2 研究现状  11-12
  1.3 航迹规划的研究背景、意义和现状  12-14
    1.3.1 研究背景和意义  12-13
    1.3.2 研究现状  13-14
  1.4 本文主要研究工作和组织结构安排  14-15
2 基于新干扰效果评价指标下的雷达干扰资源一对一分配  15-33
  2.1 雷达干扰效果评估模型  15-23
    2.1.1 干扰效果评估准则  15-16
    2.1.2 新雷达干扰效果评价指标的选取  16-19
    2.1.3 新指标隶属度函数的确定  19-22
    2.1.4 权重的选取  22
    2.1.5 干扰效益决策矩阵  22-23
  2.2 动态规划算法的基本原理  23-24
    2.2.1 动态规划算法介绍  23-24
    2.2.2 动态规划算法基本原理  24
  2.3 基于动态规划算法的雷达干扰资源一对一分配  24-26
    2.3.1 雷达干扰资源一对一分配问题任务描述  25-26
    2.3.2 算法实现流程  26
  2.4 仿真实验及结果分析  26-31
  2.5 权重选取比较实验  31-32
  2.6 本章小节  32-33
3 基于改进蚁群算法突防航迹规划  33-57
  3.1 建立模拟战场环境  33-38
    3.1.1 战场环境栅格化  33-34
    3.1.2 威胁区域模拟  34-35
    3.1.3 拦截区域模拟  35-37
    3.1.4 障碍区域模拟  37-38
  3.2 蚁群算法原理  38-40
    3.2.1 蚁群算法介绍  38
    3.2.2 蚁群算法的基本原理  38-40
  3.3 基于改进蚁群算法的航迹规划  40-50
    3.3.1 确定代价指标  40-42
    3.3.2 基于突防路线的蚁群算法原理  42-45
    3.3.3 蚁群算法参数的选择  45-46
    3.3.4 算法实现流程  46-47
    3.3.5 仿真结果  47
    3.3.6 航迹平滑处理  47-50
  3.4 仿真实验及结果分析  50-52
    3.4.1 实验内容  50-52
    3.4.2 实验结果分析  52
  3.5 突防航迹规划的三维体现  52-56
    3.5.1 三维航迹规划的数字地形模拟  52-55
    3.5.2 三维突防航迹规划算法实现  55
    3.5.3 仿真结果  55-56
  3.6 本章小结  56-57
4 基于干扰管理下的突防航迹规划  57-67
  4.1 干扰管理概述  57
  4.2 具有航路中转点的干扰管理  57-59
    4.2.1 仿真结果  58-59
  4.3 拦截后的干扰管理  59-66
    4.3.1 编队飞行拦截后更该路线  59-61
    4.3.2 单独飞行拦截后整体重新规划  61-62
    4.3.3 仿真结果  62-66
  4.4 本章小结  66-67
5 总结与展望  67-69
  5.1 本文工作总结  67
  5.2 展望  67-69
参考文献  69-72
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  72-73
致谢  73-74

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 电子对抗(干扰及抗干扰) > 雷达电子对抗
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