航母舰载机着舰导航技术发展研究

舰载机着舰导航技术是保障舰载机在航母上安全着舰的关键技术。本文从舰载机着舰过程和着舰导航需求分析入手,结合舰载机导航技术发展历程,分别介绍了基于光学助降系统、雷达导航系统、光电导航系统和卫星定位系统的着舰导航技术,结合技术原理和适用特点对各类导航技术进行对比分析,对导航技术的发展趋势进行了展望,最后提出了基于多手段融合的舰载机着舰导航技术发展方向。     

基于极短期运动预报的舰载机着舰过程仿真分析

[目的]舰载机着舰过程是其整个飞行过程中的一个关键环节,由于受到舰船运动的影响,技术难度较大。[方法]基于舰船极短期运动预报,开展舰载机着舰过程的仿真研究。首先,基于传统的舰船极短期运动预报方法,采用波形匹配和仿射变换,提出一种最优预报算法的确定方法;然后,建立基于光波束导引的舰载机着舰导引系统模型,并提出3个衡量着舰导引系统性能的终端误差指标;最后,开展舰载机着舰过程的仿真研究,分析舰载机对光波束运动轨迹的跟踪偏差及落点分布,得到着舰终端误差。[结果]由仿真结果可知,舰载机的着舰点相对集中,大多位于理想着舰点范围内,着舰终端误差满足着舰引导系统规范的要求。[结论]研究成果对于舰载机的着舰引导具有参考价值。     

舰载机着舰过程仿真及下落点分析

舰载机着舰是飞机整个飞行过程中的关键环节,受到舰船的运动和海上的大气紊流扰动,是事故多发环节。本文对舰载飞机的着舰环境建立了数学模型,提出了一种基于推力补偿系统与自动驾驶仪系统交联的控制方法,通过仿真比较角稳定和点稳定2种光波束引导着舰方案,得出着舰终端误差。研究成果对于舰载机的着舰引导具有参考价值。     

美国航母联合精确进近着舰系统

联合精确进近着舰系统（JPALS）是一个军用、全天候的精确着陆/着舰系统,使用差分GPS为飞机提供全世界范围内的陆地或者海上降落的能力。对于航母舰载机的着舰来说,联合精确进近着舰系统将取代现役航母上的海上战术空中导航系统（TACAN）和AN/SPN-46雷达,负责舰载机的进近和着舰控制。本文主要研究联合精确进近着舰系统的技术优势、系统构成、关键技术以及研制进程。     

舰载机起降指导技术研究现状及发展趋势

介绍了航空母舰舰载机起降指导技术的研究现状，论述了基于纵摇运动的舰载机起飞指导方珐，及光学助降系统等着舰指导方式的特点、原理．介绍了全天候自动着舰系统以及着舰决策支持工具，讨论了起降指导系统的未来研究方向．     

基于雷达/电视的自标校数据融合方法

针对航母起降引导系统岸基标校真值测量问题进行研究,提出一种基于着舰引导雷达/中线电视测量数据融合的目标定位算法。首先,考虑到起降引导系统相关设备测量频率不一致,且不同位置船体姿态不同、测量坐标系不统一的问题,进行时间取齐和空间转换,统一转换至理想着舰点坐标系下进行处理;接着推导各设备测量误差的传递模型;最后在新获得的误差方差基础上采用加权平均法将着舰引导雷达和中线电视的测角信息进行融合,并给出最终目标位置估计结果。仿真结果表明:该方法在着舰引导雷达和中线电视性能良好的情况下具备较高的定位精度。     

基于雷达/电视的自标校数据融合方法

针对航母起降引导系统岸基标校真值测量问题进行研究,提出一种基于着舰引导雷达/中线电视测量数据融合的目标定位算法.首先,考虑到起降引导系统相关设备测量频率不一致,且不同位置船体姿态不同、测量坐标系不统一的问题,进行时间取齐和空间转换,统一转换至理想着舰点坐标系下进行处理;接着推导各设备测量误差的传递模型;最后在新获得的误差方差基础上采用加权平均法将着舰引导雷达和中线电视的测角信息进行融合,并给出最终目标位置估计结果.仿真结果表明:该方法在着舰引导雷达和中线电视性能良好的情况下具备较高的定位精度.     

基于虚拟基线的舰摇带来雷达探测误差分析

受到海浪、海风和洋流等海洋环境干扰,航空母舰在海面上航行时会产生横摇、纵摇、升沉等摇荡.为了分析舰船摇摆对舰载机着舰引导雷达测量误差的影响,根据虚拟基线定位测量理论,建立了舰艇摇摆带来的误差模型量化公式.在测相位差变化定位中的某些关键技术被深入探讨,为舰载雷达天线指向误差计算及探测误差分析提供理论依据.仿真结果显示了算法的有效性.     

一种用于航母自动着舰的视觉伺服技术

介绍国外一种利用舰载机传感器获得航母3个视觉特征实现航母自动着舰的新方法。这种方法将舰载机运动状态和航母视觉特征联系起来,应用一种基于线性化舰载机运动模型的控制方案,能够引导舰载机安全降落于行进中的航母上。     

尾流干扰下舰载机的着舰控制研究

舰载机在着舰过程中受到尾流干扰导致稳定性不好,为了提高舰载机的着舰动态稳定性,提出基于小扰动补偿的尾流干扰下舰载机的着舰控制方法。构建尾流干扰下舰载机着舰控制约束参量模型,采用惯性姿态融合方法进行飞机着舰的动态姿态调节,根据尾流干扰导致的姿态偏移量进行误差反馈修正,实现对舰载机着舰过程中的位姿自适应控制,提高着舰控制的稳态性和动态性。仿真角表明,该方法能提高飞机着舰的稳定控制性,控制过程的鲁棒性较高。     

基于MAS技术的舰载近防系统的研究

提出将舰载防空导弹、主炮、近防炮与干扰装置组建为一个基于MAS技术的近防系统。通过协调系统内部各Agent共同完成任务,使系统成为能在工作过程中自我完善、经验积累和分享的智能舰载近防系统。阐述了MAS近防系统的概念、原理、工作过程及其主要关键技术。     

船舶操纵模拟器中三维场景库的雷达图像模拟

现有船舶操纵模拟器中雷达图像的模拟多是基于二维海图,生成的图像和真雷达图像之间有一定的差距。根据雷达所在位置及扫描范围,基于三维场景库模拟雷达图像,实时访问场景库获取模型的相关信息。采用圆周扫描方式,以射线组模拟雷达电磁波的波束,并利用射线与三角形求交计算物标的回波位置,在计算回波强度时考虑了物标反射面自身因素的影响。经模拟得出了较好的雷达图像。     

基于雷达红外复合信息的目标毁伤评估技术研究

防空导弹击中目标后,指控系统实时快速判断该目标是否被有效毁伤,是系统释放该目标通道的前提。通过分析序列红外图像中目标不变矩特征的变化,可对武器爆炸瞬间对目标所产生冲击和损伤进行评估;通过基于雷达测量空中目标有关运动学参数,建立目标运动状态变化的参量模型,根据目标视航角与加速度变化相结合的判别方法,可得出目标被有效毁伤的判据。论文提出了一种基于雷达红外复合信息的目标毁伤评估技术的流程和实现方法,并通过仿真初步验证了该方法的有效性。     

一种基于TENT映射的新型低截获脉压雷达信号

着眼于低截获雷达系统的工程实现，提出了一种实现简单，性能优越的基于TENT映射的新型低截获脉压雷达信号波形，该波形采用了脉间由混沌信号控制码型跳变，脉内由m序列调相，相邻脉冲采用m序列优选对的低截获波形设计技术。分析了这种雷达信号波形的数学模型和统计特性，从平均模糊函数的角度讨论了该雷达信号与真随机二相码调相之间的关系并给出了其对应的波形产生与信号处理模块系统框图。理论分析和仿真结果均表明，这种雷达信号波形具有良好的距离速度分辨力、很低的截获概率和优异的ECCM性能，工程上也易于产生和处理。     

基于影响图的舰载电子战系统模型

文章把影响图理论应用到舰载电子战系统模型中,通过阐述影响图建模理论,并基于舰载电子战系统的工作过程,列出影响舰载电子战系统的表征参量,根据影响图建模理论,画出舰载电子战系统的影响图模型,根据各个参量之间的耦合关系,并列出微分方程。在研究中得出无源干扰系统干扰不确定半径,有源干扰系统干扰不确定半径,在舰载电子战系统作战中起着非常重要的作用。文章丰富了舰载电子战系统模型的建立方法,具有一定的理论意义。     

飞机轮载作用下的甲板动响应

本文从工程应用的角度出发，提出了一个逆求飞机起落架系统非线性动力特性的方法，并将飞机起落架系统以及在波浪运动的船体国反结构看作一个耦合的动力学系统，建立了一套着舰飞机与甲板瞬态相互作用的动力学分析方法，用该方法可以预报在各种海况，航速及机降工况下舰船甲板的动应及飞机承受的冲击过截，本文给出了计算例子。     

基于OPN的舰载对空搜索雷达作战效能仿真分析

舰载对空搜索雷达的作战效能评估是电子战领域的一个研究热点,它的评估方法得到了广泛的研究.针对通常的模型不能同时描述舰载对空搜索雷达作战系统的静态结构和动态过程,采用对象Petri网建立了舰载对空搜索雷达作战系统的模型.首先在对舰载对空搜索雷达作战系统分析的基础上,设计了系统对象类,并运用OPDL语言对各个对象类和舰载对空搜索雷达作战过程进行了描述;然后选取了效能评估指标;最后利用所建立的OPN模型进行了仿真,通过仿真运行对不同对抗环境下舰载对空搜索雷达的效能进行了分析,仿真结果与实际相符合.     

基于HLA的海空对抗仿真方案设计

文章提出了基于HLA的海空对抗仿真方案,包括概念模型层、构建模型层、以及对象模型层的设计,并分别以雷达实体模型、接收雷达波束交互模型、以及雷达探测飞机模型为例,详细论述了军事实体模型、交互模型、以及逻辑计算模型的设计。系统充分考虑环境因素对电磁信号传播的影响,能够根据实际技战术需求设定不同的侦测目标和侦测概率计算雷达在战场的实际探测范围,进而启动导弹防御,具有很好的交互性、对抗性和实用性。