基于Hamilton-Jacobi方程的飞行器机动动作可达集分析 被引量：13

1

作者 刘瑛 杜光勋 +1 位作者 全权 田云川 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期347-357,共11页

为了给驾驶员完成标准机动动作提供决策支持,提出一种使用哈密尔顿–雅克比(Hamilton-Jacobi)方程求解机动动作可行状态空间的研究方法.使用关键点将机动动作划分为不同阶段,将各关键点的标准状态约束作为目标集,逆时间求解目标集对应... 为了给驾驶员完成标准机动动作提供决策支持,提出一种使用哈密尔顿–雅克比(Hamilton-Jacobi)方程求解机动动作可行状态空间的研究方法.使用关键点将机动动作划分为不同阶段,将各关键点的标准状态约束作为目标集,逆时间求解目标集对应的可达集得到各阶段的边界状态范围,目标集和可达集均由零水平集表示.使用该方法得到斤斗动作三维度运动模型下各阶段的可达集及斤斗动作的可行状态空间,为了使运动模型的控制量与驾驶员实际操纵更为接近,构建了以迎角变化率为控制量的四维度运动模型,在此基础上对斤斗动作各阶段的可达集进行了分析. 展开更多

关键词 机动动作 可达集 哈密尔顿–雅克比方程 水平集方法 斤斗动作

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基于动态贝叶斯网络的机动动作识别方法 被引量：17

2

作者 孟光磊 陈振 罗元强 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期140-145,共6页

各国飞行员训练时都是先应用模拟机来提高其操作水平,传统飞行员飞行训练评估主要是人工评分,花费大量人力和物力。采用人工智能方法进行飞机机动动作识别,是实现智能化的飞行训练评估的必要技术手段,可以有效提高飞行员飞行训练评估的... 各国飞行员训练时都是先应用模拟机来提高其操作水平,传统飞行员飞行训练评估主要是人工评分,花费大量人力和物力。采用人工智能方法进行飞机机动动作识别,是实现智能化的飞行训练评估的必要技术手段,可以有效提高飞行员飞行训练评估的自动化水平。提出了基于动态贝叶斯网络的机动动作识别网络模型。设计了网络模型参数的选取方法和网络模型的递归推理求解方法。开展了典型机动动作识别的仿真实验,仿真结果表明网络模型能够准确识别飞机在动态飞行过程中执行的机动动作,具有良好的实时性和有效性。 展开更多

关键词 机动动作识别 动态贝叶斯网络 网络模型参数 递归推理

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战术飞行机动动作仿真设计与实现 被引量：9

3

作者 刘思源 张蕾 +1 位作者 姚佩阳 万路军 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2011年第5期30-34,共5页

针对数据链飞机模拟器中飞行平台轨迹的终端实时显示问题,以飞机动力学运动方程为基础,构建了盘旋机动和斤斗机动过程的轨迹方程,并给出了机动动作设计的一般流程。通过建立基于时间戳的自适应交互多模(AIMM)时延补偿模型,使飞机动作显... 针对数据链飞机模拟器中飞行平台轨迹的终端实时显示问题,以飞机动力学运动方程为基础,构建了盘旋机动和斤斗机动过程的轨迹方程,并给出了机动动作设计的一般流程。通过建立基于时间戳的自适应交互多模(AIMM)时延补偿模型,使飞机动作显示与实际作战网络负载下的飞机状态保持同步。最后设定2种机动动作场景,对飞行机动轨迹予以演示,验证了所设计的可视化平台能有效模拟飞机进行盘旋和斤斗机动,实现了地面指挥所对模拟飞机飞行状态的实时监视,为空战仿真模拟训练奠定基础。 展开更多

关键词 战术飞行 飞行模拟器 机动动作 数据链

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飞行器机动动作风险定量评估模型 被引量：9

4

作者 刘瑛 李敏强 陈富赞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期469-475,共7页

为了定量评估机动动作的风险,构建机动动作风险定量评估模型。提出使用关键点划分机动动作,并给出了不同风险等级的划分及其含义;由于关键点的风险等级与参数离差划分区间之间的不确定性,使用贝叶斯定理确定关键点处于不同风险等级的概... 为了定量评估机动动作的风险,构建机动动作风险定量评估模型。提出使用关键点划分机动动作,并给出了不同风险等级的划分及其含义;由于关键点的风险等级与参数离差划分区间之间的不确定性,使用贝叶斯定理确定关键点处于不同风险等级的概率,并结合不同风险等级的权重得到关键点的风险值;由于专家在判断过程中的模糊性及不确定性,使用模糊层次分析法确定不同关键点的权重,最终实现了机动动作风险的定量评估。仿真实验部分以典型的机动动作斤斗为例进行研究,通过对斤斗动作实际数据的分析,验证了机动动作风险定量评估模型的有效性。 展开更多

关键词 机动动作 风险等级 风险评估 贝叶斯定理 模糊层次分析法

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复杂机动动作最优航迹控制模型及操纵特性分析 被引量：10

5

作者 刘瑛 李敏强 张瑞峰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期566-576,共11页

为了提高驾驶员对机动动作的控制能力,从驾驶员操纵角度避免机动动作过程中的风险,提出以控制量变化率作为优化参数的机动动作最优航迹控制模型.将机动动作划分为彼此相连的轨迹片段,轨迹片段划分合理,则每个轨迹片段具有相同的控制量... 为了提高驾驶员对机动动作的控制能力,从驾驶员操纵角度避免机动动作过程中的风险,提出以控制量变化率作为优化参数的机动动作最优航迹控制模型.将机动动作划分为彼此相连的轨迹片段,轨迹片段划分合理,则每个轨迹片段具有相同的控制量变化率,控制量变化率不但能够给出机动动作控制量的输入,更重要的是能够反映机动动作过程中驾驶员操纵的快慢程度.使用小生境稳态遗传算法(niching steady-state genetic algorithm,niching SSGA)对最优航迹控制模型进行求解,求解结果为机动动作最优控制量变化率序列,以该序列对应的控制量作为机动动作的输入,能够实现一个标准的机动动作.仿真实验部分以典型纵向机动动作斤斗及横侧向机动动作桶滚为例进行分析,研究了两类动作的最优控制量变化率序列,并对两类动作的操纵特性进行了分析. 展开更多

关键词 机动动作 最优航迹控制 小生境稳态遗传算法 斤斗动作 桶滚动作

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超视距空战机动动作库的可视化设计 被引量：6

6

作者 童中翔 董小龙 李传良 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2006年第7期59-62,共4页

介绍了两类常见空战动作库,以跃升为例对超视距空战机动动作库进行了设计;并运用O penGL图形库,研究了模型的初始化、实时驱动、动作轨迹线的绘制、视点漫游和数据读取技术,实现了超视距空战机动动作轨迹的三维显示和全方位观察,有助于... 介绍了两类常见空战动作库,以跃升为例对超视距空战机动动作库进行了设计;并运用O penGL图形库,研究了模型的初始化、实时驱动、动作轨迹线的绘制、视点漫游和数据读取技术,实现了超视距空战机动动作轨迹的三维显示和全方位观察,有助于空战战法演练和指挥决策,为空战仿真模拟训练和提高作战效能奠定基础。 展开更多

关键词 机动动作库 跃升 OPENGL 三维飞行轨迹

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基于机动动作元的敌机战术机动在线识别方法 被引量：15

7

作者 贾镇泽 樊晓光 +1 位作者 薛明浩 张嵩 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期820-827,共8页

敌机战术机动动作的在线识别可为空战态势感知、任务规划和辅助决策提供重要参考信息.针对雷达数据不能提供敌机姿态信息,导致战术机动动作难以直接描述的问题,提出了一种基于空战机动动作元的两级识别方法.首先分析了雷达传感器提供的... 敌机战术机动动作的在线识别可为空战态势感知、任务规划和辅助决策提供重要参考信息.针对雷达数据不能提供敌机姿态信息,导致战术机动动作难以直接描述的问题,提出了一种基于空战机动动作元的两级识别方法.首先分析了雷达传感器提供的特征信息;其次根据战术动作的航迹曲线,将空战战术动作分解为11种基本的机动动作元,降低了动作描述的复杂度;然后采用随机森林和支持向量机设计了两级识别方法,层级1利用航迹参数识别机动动作元,层级2根据动作元序列和运动参数识别战术动作.通过对仿真飞行数据进行验证,表明机动动作元能有效描述典型机动动作,提出的方法能够实现敌机战术机动的准确在线识别. 展开更多

关键词 空战机动 空战机动动作元 在线识别 随机森林 支持向量机

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基于战术机动动作的作战飞机武器投放规划研究 被引量：3

8

作者 张煜 谷学强 +1 位作者 张文斗 陈璟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第A01期158-162,共5页

以飞行员惯常使用的基本战术机动动作为对象,展开了对空对地攻击中武器投放过程的规划研究。采用有限状态机模型对典型的战术机动动作进行了建模,实现了对机动过程中飞行模态的准确控制。针对规划求解困难的问题,设计了基于人工免疫系... 以飞行员惯常使用的基本战术机动动作为对象,展开了对空对地攻击中武器投放过程的规划研究。采用有限状态机模型对典型的战术机动动作进行了建模,实现了对机动过程中飞行模态的准确控制。针对规划求解困难的问题,设计了基于人工免疫系统的规划算法框架,利用生物免疫系统的优良机理,提高了规划求解的速度,避免了规划解的局部收敛。仿真实验表明,规划算法求解速度较快,规划出的机动序列衔接较好,轨迹的各种战术指标符合任务要求。 展开更多

关键词 战术机动动作 武器投放规划 有限状态机 人工免疫系统

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三维重建的飞机机动动作库设计与可视化 被引量：3

9

作者 苏光旭 张登成 +3 位作者 魏金鹏 李海泉 张艳华 雷玉昌 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1277-1287,共11页

机动动作库是飞机空战仿真的重要基础,可靠的、具有针对性的机动动作库能够提高空战仿真的真实性和应用价值。为了建立具有针对性的机动动作库,提出了一种通过三维逆向建模进行气动特性计算再建立飞机机动动作库的技术途径,对气动参数... 机动动作库是飞机空战仿真的重要基础,可靠的、具有针对性的机动动作库能够提高空战仿真的真实性和应用价值。为了建立具有针对性的机动动作库,提出了一种通过三维逆向建模进行气动特性计算再建立飞机机动动作库的技术途径,对气动参数未知飞机的空战仿真问题提供了技术支撑。首先,对飞机的几何外形进行了三维重建,计算分析了其纵向气动特性;然后,将气动数据加入飞行仿真的限制环节,设计了针对该型飞机典型战术动作的机动动作库;最后,基于MATLAB函数进行了机动动作的可视化研究。研究结果表明:机动动作库体现了对于飞机类型的针对性和可靠性,可视化实现了飞行轨迹和飞机姿态的三维显示及参数游标,为空战决策、空战仿真模拟训练和提高作战效能奠定了基础。 展开更多

关键词 三维重建 气动特性 飞行仿真 机动动作库 可视化

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UCAV自主空战战术机动动作建模与轨迹生成 被引量：7

10

作者 王杰 丁达理 +1 位作者 董康生 库硕 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第12期42-49,共8页

针对战术机动动作建模与轨迹生成问题,构建了实现UCAV空战机动动作的模型结构;综合考虑飞行包线、状态参量等实际约束条件,建立了精细的UCAV质点运动动力学模型;以控制量变化率为优化对象,对机动轨迹最优控制问题进行了建模;运用基于自... 针对战术机动动作建模与轨迹生成问题,构建了实现UCAV空战机动动作的模型结构;综合考虑飞行包线、状态参量等实际约束条件,建立了精细的UCAV质点运动动力学模型;以控制量变化率为优化对象,对机动轨迹最优控制问题进行了建模;运用基于自适应策略的遗传改进算法对最优控制问题进行快速求解,得到了优化的控制量变化率,并根据运动动力学模型求解得到机动轨迹及具体飞行参数。最后以斤斗机动动作为例进行了仿真验证,结果表明:建立的模型可以准确而完备地表征多约束条件下的机动动作特征,改进的最优控制问题求解策略能够快速计算得到优化的控制量变化率,生成的轨迹符合机动动作的几何形态与状态特性。 展开更多

关键词 UCAV 战术机动动作 轨迹生成

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自动化飞行训练评估中的战机机动动作识别 被引量：15

11

作者 孟光磊 张慧敏 +2 位作者 朴海音 梁宵 周铭哲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1267-1274,共8页

针对战机飞行员自动化飞行训练评估对于机动动作的在线识别需求,提出了一种改进的基于动态贝叶斯网络的机动动作识别方法。首先,分析了仪表、简单特技和复杂特技飞行科目的机动动作特征。然后,根据战机飞行过程中机动动作与特征参数的... 针对战机飞行员自动化飞行训练评估对于机动动作的在线识别需求,提出了一种改进的基于动态贝叶斯网络的机动动作识别方法。首先,分析了仪表、简单特技和复杂特技飞行科目的机动动作特征。然后,根据战机飞行过程中机动动作与特征参数的因果关系,建立了机动动作识别动态贝叶斯网络模型,克服了传统方法需要滚转角信息,在实际飞行训练中难以通过雷达探测实时获取的缺点。同时,通过设计模型在线调用机制,有效降低了计算复杂度。实验结果表明,所提方法对于战机机动动作识别率高、实时性好,能够满足在线应用需求。 展开更多

关键词 机动动作识别 动态贝叶斯网络 飞行训练评估 在线识别 在线调用机制

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基于模板的无人机机动动作建模与仿真 被引量：1

12

作者 王淼 张万鹏 陈浩 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第8期15-19,共5页

研究了常用的无人机机动模板构建和机动动作生成算法,构建了基于控制量的基本机动模板,以低空跃升攻击动作为例,对动作进行了分解,将此机动动作的各部分利用基本机动模板进行拼接,并对其进行了仿真。结果表明,算法可依据任务和无人机控... 研究了常用的无人机机动模板构建和机动动作生成算法,构建了基于控制量的基本机动模板,以低空跃升攻击动作为例,对动作进行了分解,将此机动动作的各部分利用基本机动模板进行拼接,并对其进行了仿真。结果表明,算法可依据任务和无人机控制约束将模板拼接成可行的机动动作,从而较大程度地提升了无人机机动动作设计的灵活性。 展开更多

关键词 无人机 机动模板 控制算法 机动动作

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四旋翼机动动作最优控制模型设计 被引量：1

13

作者 李博 秦帅 +1 位作者 李小民 杨森 《电光与控制》 北大核心 2018年第2期11-15,共5页

针对目前四旋翼机动控制方法效果较差的问题,设计了一种基于非线性规划遗传算法(NPGA)优化控制量变化率的机动动作控制模型。首先,建立了四旋翼的非线性动力学模型;其次,设计了机动动作最优控制模型,并以筋斗动作为例,建立了筋斗动作控... 针对目前四旋翼机动控制方法效果较差的问题,设计了一种基于非线性规划遗传算法(NPGA)优化控制量变化率的机动动作控制模型。首先,建立了四旋翼的非线性动力学模型;其次,设计了机动动作最优控制模型,并以筋斗动作为例,建立了筋斗动作控制模型;然后,使用NPGA算法求解该模型,得到最优控制量变化率序列;最后,将得到的筋斗动作控制量序列输入四旋翼数学模型中进行仿真验证。实验结果表明,依据该控制量序列四旋翼可以完成预期的筋斗动作,机动动作控制模型有效可靠。 展开更多

关键词 四旋翼 机动动作 最优控制模型 NPGA算法

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基于多级影响图的复杂机动动作最优航迹控制模型

14

作者 刘瑛 王俊 +1 位作者 许红蕊 温晴川 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2023年第12期71-78,84,共9页

驾驶员是人—机—环系统的核心环节,从驾驶员操纵角度控制机动动作过程中的风险对于保证飞行安全具有重要意义。提出考虑驾驶员偏好的机动动作最优航迹控制模型,使用多级影响图建模驾驶员机动动作偏差修正过程,构建以控制量变化率为优... 驾驶员是人—机—环系统的核心环节,从驾驶员操纵角度控制机动动作过程中的风险对于保证飞行安全具有重要意义。提出考虑驾驶员偏好的机动动作最优航迹控制模型,使用多级影响图建模驾驶员机动动作偏差修正过程,构建以控制量变化率为优化参数的航迹控制模型,使用小生境稳态遗传算法对优化模型进行求解。仿真实验部分构建了斤斗动作的最优航迹控制模型,对初始状态存在偏差的两组斤斗动作的控制量变化率修正序列及控制量进行了分析。 展开更多

关键词 多级影响图 机动动作 小生境稳态遗传算法 最优航迹控制

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基于改进BoP算法的机动飞行动作识别方法研究

15

作者 罗鹏 胡荣华 舒杨 《现代防御技术》 北大核心 2025年第3期49-56,共8页

飞行机动动作识别主要用于飞行员训练质量评估、飞行作战时的辅助决策等场景。为实现基于飞行参数的飞行机机动识别,研究了模式袋(bag of patterns,BoP)算法,针对算法在多维时间序列应用中的不足进行了改进,利用改进后的算法对飞行姿态... 飞行机动动作识别主要用于飞行员训练质量评估、飞行作战时的辅助决策等场景。为实现基于飞行参数的飞行机机动识别,研究了模式袋(bag of patterns,BoP)算法,针对算法在多维时间序列应用中的不足进行了改进,利用改进后的算法对飞行姿态数据进行特征提取,并进行飞行机动识别分析。识别仿真结果表明,改进后的BoP算法能提高飞行机动识别的准确率和置信度,通过该算法提取的飞行参数特征能更好地表征具体的飞行机动动作。 展开更多

关键词 模式识别 多维时间序列 机动飞行动作 特征降维 飞行训练

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近距空战中目标飞机战术机动数学模型建模与仿真 被引量：2

16

作者 杜瑾 邹坤 张义飞 《现代电子技术》 北大核心 2024年第5期29-34,共6页

作为空空导弹设计与验证的主要手段,数字仿真技术在制导系统性能评估、抗干扰性能评估、空战对抗仿真等领域发挥着重要的作用。为解决空空导弹数字仿真试验中目标飞机机动样式单一,不能反映近距格斗过程中目标姿态的变化问题,梳理了飞... 作为空空导弹设计与验证的主要手段,数字仿真技术在制导系统性能评估、抗干扰性能评估、空战对抗仿真等领域发挥着重要的作用。为解决空空导弹数字仿真试验中目标飞机机动样式单一,不能反映近距格斗过程中目标姿态的变化问题,梳理了飞机机动数学模型在导弹总体性能评估与对抗推演等方面的应用背景需求。对六自由度飞机机动简化数学模型的建设进行了分析和论证。构建了飞机作战典型机动动作库、机动动作指令生成器,实现了以较少的参数刻画不同的机动动作。在三自由度质点运动模型基础上,考虑机动过载、目标攻角、横滚角变化,建立目标机动数学模型。根据所建模型,对几种典型机动教学模型进行数字仿真。仿真结果表明,目标机动轨迹与预期吻合,能够满足导弹总体设计、对抗推演对数字仿真的需求。 展开更多

关键词 性能评估 近距空战 数字仿真 建模 机动动作库 动力学 姿态角 轨迹

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基于改进共生生物搜索算法的空战机动决策 被引量：13

17

作者 高阳阳 余敏建 +1 位作者 韩其松 董肖杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期429-436,共8页

针对现代空战机动决策问题,提出了一种基于改进共生生物搜索(SOS)算法的空战机动决策方法。首先,分析了传统基本机动动作库存在的不足,对其进行了改进和扩充,设计了11种常用的基本机动动作;然后,综合考虑角度、距离、速度、高度和战机... 针对现代空战机动决策问题,提出了一种基于改进共生生物搜索(SOS)算法的空战机动决策方法。首先,分析了传统基本机动动作库存在的不足,对其进行了改进和扩充,设计了11种常用的基本机动动作;然后,综合考虑角度、距离、速度、高度和战机性能优势,构造了战机机动决策优势函数;最后,针对传统共生生物搜索算法在收敛速度、收敛精度以及局部最优上存在的缺陷,将轮盘赌选择方法、动态变异率和梯度思想引入到传统算法当中,对算法有效性和算法性能进行了仿真分析。仿真结果表明,改进的共生生物搜索算法在收敛速度、收敛精度以及跳出局部最优上更具优势,能够满足空战机动决策需求。 展开更多

关键词 机动决策 共生生物搜索(SOS) 机动动作库 轮盘赌 动态变异 梯度

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基于改进遗传算法的最优战术机动控制模型 被引量：1

18

作者 库硕 丁达理 +2 位作者 黄长强 王杰 李聪 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第12期21-26,共6页

针对典型战术机动动作自主控制与轨迹生成问题,提出了表征机动动作特性的关键点,建立了综合考虑关键点标准状态超出量、操纵剧烈程度和临界状态超出量的性能指标目标函数,构建了以各关键点作为约束的最优战术机动控制模型。根据控制量... 针对典型战术机动动作自主控制与轨迹生成问题,提出了表征机动动作特性的关键点,建立了综合考虑关键点标准状态超出量、操纵剧烈程度和临界状态超出量的性能指标目标函数,构建了以各关键点作为约束的最优战术机动控制模型。根据控制量变化率将机动动作划分成若干轨迹片段,使用改进的自适应遗传算法对最优战术机动控制模型进行求解,得到一组最优控制量变化率序列,从而生成机动动作轨迹。最后以斤斗机动动作为例进行了仿真分析,得到了最优控制量变化率序列,生成了相应的战术机动动作,验证了本方法的可行性。 展开更多

关键词 机动动作 控制模型 改进遗传算法 斤斗机动

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封面图片说明

19

作者 卫圆(文/图) 陈仁良(文/图) 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期9-9,共1页

封面图片来自本期论文“直升机/发动机耦合模型建模与动态响应分析”,是南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室陈仁良教授课题组为研究直升机的机动飞行动态响应过程,建立了一种能够反映旋翼转速波动影响的直升机/发动机耦合模型... 封面图片来自本期论文“直升机/发动机耦合模型建模与动态响应分析”,是南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室陈仁良教授课题组为研究直升机的机动飞行动态响应过程,建立了一种能够反映旋翼转速波动影响的直升机/发动机耦合模型,并对垂直跃升机动动作进行仿真计算。 展开更多

关键词 机动飞行 直升机动力学 旋翼转速 重点实验室 动态响应分析 机动动作 耦合模型 南京航空航天大学

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无人机指令生成器设计 被引量：5

20

作者 杨蔷薇 占正勇 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2010年第3期21-25,共5页

如何将以时间、位置描述的期望航迹或战术机动转化为可以实时跟踪的以速度、姿态指令描述的期望机动轨迹,是无人机设计的难点之一。针对这一问题,提出了一种采用三自由度质点动力学飞机方程,通过建立机动动作规则库,利用机动动作设计指... 如何将以时间、位置描述的期望航迹或战术机动转化为可以实时跟踪的以速度、姿态指令描述的期望机动轨迹,是无人机设计的难点之一。针对这一问题,提出了一种采用三自由度质点动力学飞机方程,通过建立机动动作规则库,利用机动动作设计指令生成器方法,将描述航迹的时间、位置信息或战术需求转化为无人作战飞机期望的油门、法向过载、航迹角、滚转角信息,直接作为轨迹跟踪回路的期望指令。在机动动作的设计过程中考虑了飞机的飞行性能以及飞行动态的影响,生成的期望控制指令合理可实现。仿真结果表明:该方程实时有效,生成的控制指令易于跟踪,可应用于无人机指令生成器设计。 展开更多

关键词 无人机 期望航迹 机动动作 控制指令

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