飞行器制导控制综合教学实验平台设计与实践 被引量：1

1

作者 王伟 陈柏霖 +2 位作者 陈栋 王正平 赵良玉 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第10期246-249,290,共5页

针对航空航天类专业的飞行器设计、探测制导与控制、航天工程等多门专业课程的教学,围绕人才培养理念和示范中心建设的目标,设计了飞行器制导控制综合教学实验平台。该实验平台采用“六模块×七环节”的教学模式,同时以研发自制无... 针对航空航天类专业的飞行器设计、探测制导与控制、航天工程等多门专业课程的教学,围绕人才培养理念和示范中心建设的目标,设计了飞行器制导控制综合教学实验平台。该实验平台采用“六模块×七环节”的教学模式,同时以研发自制无人飞行器制导控制嵌入式一体化实验仪为研究对象,强化学生对实验课程的认知。学生通过学习高动态飞行器复合制导模式系统的分解设计、软硬件设计、系统联调及评估验证等一系列的实验步骤,进一步强化了理论和实际相结合的能力以及团结、协作和创新的能力。 展开更多

关键词 飞行器 制导控制 自制实验仪 人才培养 教学实验平台

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信息化炮弹抗高过载设计方法 被引量：9

2

作者 钱立志 蒋滨安 郭佳晖 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1310-1320,共11页

随着作战需求和信息技术的发展,催生了具备侦察定位、精确打击、封锁干扰等各类功能的信息化炮弹,其效能的发挥通常需要弹载功能器/部件和弹体结构、材料能抗各种高过载作用,抗高过载技术已成为制约炮弹信息化、智能化快速发展的主要瓶... 随着作战需求和信息技术的发展,催生了具备侦察定位、精确打击、封锁干扰等各类功能的信息化炮弹,其效能的发挥通常需要弹载功能器/部件和弹体结构、材料能抗各种高过载作用,抗高过载技术已成为制约炮弹信息化、智能化快速发展的主要瓶颈技术之一。梳理了信息化炮弹抗高过载问题的发展历程,阐明了信息化炮弹抗高过载的本质内涵;总结了过载环境建模与测量、抗过载结构与材料、抗过载试验与测试等关键技术;提出了以功能防护为核心目标的抗高过载设计思路,明确了信息化炮弹抗高过载设计流程。提出的“本体强度加固、支撑体变形吸能、结构件破坏转移、前沿技术交叉”抗高过载方法在工程实践中取得了较好效果,为信息化炮弹及具有高过载特征的火箭弹、导弹等抗过载设计提供了参考。 展开更多

关键词 信息化炮弹 抗高过载 关键技术 功能防护 设计方法

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地表未爆子弹药光学成像特性分析及试验验证

3

作者 闫小伟 凌冲 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第3期149-155,共7页

光学成像特性分析是进行地表未爆子弹药图像检测的基础和前提,通过对地表未爆子弹药光学成像特性的分析研究,结合具体的目标搜寻环境,有助于为选择光学检测设备、光学系统的设计与组合、图像匹配算法等提供依据。梳理了地表未爆子弹药... 光学成像特性分析是进行地表未爆子弹药图像检测的基础和前提,通过对地表未爆子弹药光学成像特性的分析研究,结合具体的目标搜寻环境,有助于为选择光学检测设备、光学系统的设计与组合、图像匹配算法等提供依据。梳理了地表未爆子弹药可见光、红外和偏振3种成像原理,通过无人机搭载可见光+长波红外、短波红外和偏振3种成像系统进行了光学成像试验,根据试验图像分析了3种光学成像状态下地表未爆子弹药的成像特性,为地表未爆子弹药搜寻系统整体设计夯实了基础。 展开更多

关键词 未爆子弹药 光学特性 图像检测 成像特征 试验验证

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地表未爆子弹药快速检测系统设计与实现

4

作者 闫小伟 凌冲 石胜斌 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第8期2639-2645,共7页

随着无人智能与深度学习技术的快速发展,传统人工检测方式在地表未爆子弹药检测中显得日益低效和受限。针对地面检测速度慢、空基检测误差大等问题,提出一种基于无人机载平台的快速检测系统。系统采用多模成像探测、人工智能目标检测、... 随着无人智能与深度学习技术的快速发展,传统人工检测方式在地表未爆子弹药检测中显得日益低效和受限。针对地面检测速度慢、空基检测误差大等问题,提出一种基于无人机载平台的快速检测系统。系统采用多模成像探测、人工智能目标检测、无人负载巡检的方式,通过无人机载成像探测平台、二维地图快速检测和地面站三个子系统协同工作,实现对地表未爆子弹药的全天时高效检测。实验结果表明,系统在检测速度、精度及环境适应性方面较其他传统检测方法提升效果显著,且无需人工近距离接触,能够有效降低安全风险,为地表未爆子弹药检测提供了一种新的解决方案。 展开更多

关键词 地表未爆子弹药 无人机 深度学习 快速检测 二维地图重建

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旋转捷联式图像制导技术及应用

5

作者 蒋滨安 郭佳晖 +1 位作者 凌冲 钱立志 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第3期970-977,共8页

捷联式图像导引头结构紧凑、可抗高过载、成本相对低廉,契合精确制导炮弹对小型化、抗过载、低成本的需求。然而,在炮弹飞行时由自旋引起的弹体章动和进动,加大了弹目视线角与弹体姿态角解耦难度,长期制约捷联式导引头在制导炮弹上的应... 捷联式图像导引头结构紧凑、可抗高过载、成本相对低廉,契合精确制导炮弹对小型化、抗过载、低成本的需求。然而,在炮弹飞行时由自旋引起的弹体章动和进动,加大了弹目视线角与弹体姿态角解耦难度,长期制约捷联式导引头在制导炮弹上的应用。对此,提出一种针对旋转捷联图像制导炮弹的弹目视线角提取方法,设计带有视场角约束的旋转捷联式图像末制导方案:通过解算全攻角方程,在导引头视场内提取虚拟速度矢量,闭环制导回路;构造含视场角约束的非线性滑模面和正切型障碍李雅普诺夫函数,采用间歇控制,实现目标视场内稳定锁定;引入自适应扩张状态观测器,对目标运动进行估计和补偿,减小弹体抖震现象。所提方案通过数值仿真和实弹飞行验证,命中精度达到预期指标要求,可实现旋转捷联图像制导炮弹的精确制导控制。 展开更多

关键词 图像制导 旋转捷联 姿态隔离 视场角约束 障碍李雅普诺夫函数

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面向多目标的弹药智能任务规划系统研究综述 被引量：1

6

作者 李伟光 陈栋 《兵工自动化》 北大核心 2024年第6期42-48,共7页

针对现代高技术战争中多目标、多弹种、多层级指挥决策困难和弹药使用效费比低的问题,提出基于多目标的弹药智能任务规划系统。阐述系统基本思路和工作流程,重点分析弹药智能任务规划系统相关关键技术及算法的研究现状,并对算法优缺点... 针对现代高技术战争中多目标、多弹种、多层级指挥决策困难和弹药使用效费比低的问题,提出基于多目标的弹药智能任务规划系统。阐述系统基本思路和工作流程,重点分析弹药智能任务规划系统相关关键技术及算法的研究现状,并对算法优缺点进行分析比较,指出当前研究存在的薄弱环节,提出发展展望。结果表明,该研究对解决后续相关问题具有一定参考意义。 展开更多

关键词 多目标 弹药 智能任务规划 威胁分析 目标分配

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未爆子弹药图像数据集构建方法及其关键技术研究

7

作者 闫小伟 陈栋 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2024年第4期21-32,共12页

随着计算机技术和机器视觉技术的迅速发展与应用,探索基于“人工智能+”模型的未爆子弹药搜寻技术受到了广泛关注。但是,由于未爆子弹药具有一定的危险性和受军事应用的特殊性影响,数据集构建是目前亟待解决的瓶颈问题。本文由此出发,... 随着计算机技术和机器视觉技术的迅速发展与应用,探索基于“人工智能+”模型的未爆子弹药搜寻技术受到了广泛关注。但是,由于未爆子弹药具有一定的危险性和受军事应用的特殊性影响,数据集构建是目前亟待解决的瓶颈问题。本文由此出发,分别论述了真实实物图像数据集和利用实物图片进行三维重建数据集的构建方法及流程,重点分析了两种数据集构建过程中的相关关键技术及其优缺点,并给出了一种利用多目相机采集目标图像和地理坐标信息,然后利用深度学习算法进行目标特征提取、生成三维点云和融合三维图像。试验结果表明,采用该方法构建的三维数据集可以有效解决未爆子弹药现有数据集数据量不足的问题,最后展望了数据集构建方法的未来发展方向。 展开更多

关键词 未爆子弹药 图像数据集 深度学习 三维重建 图像处理

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炮兵群陆战目标威胁评估指标体系构建与量化

8

作者 李伟光 陈栋 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第5期52-60,66,共10页

为提高炮兵部队指挥员对目标威胁程度判断的精准度,通过分析炮兵部队作战对象的特点,并结合炮兵部队作战运用方式,构建了能力指标、动态指标、环境指标、态势指标四大类10个具体特征属性的目标威胁评估指标体系,采取定量计算、区间数表... 为提高炮兵部队指挥员对目标威胁程度判断的精准度,通过分析炮兵部队作战对象的特点,并结合炮兵部队作战运用方式,构建了能力指标、动态指标、环境指标、态势指标四大类10个具体特征属性的目标威胁评估指标体系,采取定量计算、区间数表示、11级模糊评价语言与判断确定程度相融合的方法对评价指标进行量化,同时提出了区间数和模糊评价语言转化为实数方法,最后,通过实例计算验证了评估指标体系的科学性和量化方法的合理性,可为炮兵部队目标威胁评估问题研究提供一定参考。 展开更多

关键词 炮兵群 威胁评估 评估指标 量化

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基于SIFT和INIR的地表未爆子弹药检测方法研究

9

作者 闫小伟 石胜斌 连细南 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期299-304,共6页

采用基于SIFT(尺度不变特征变换)算法的可见光同源图像配准检测方法解决地表未爆子弹药检测问题,并通过试验验证了该方法的可行性,但也发现存在虚警误判的问题。在同源图像配准检测的基础上,提出了基于SIFT和INIR(图像邻域信息重建)的... 采用基于SIFT(尺度不变特征变换)算法的可见光同源图像配准检测方法解决地表未爆子弹药检测问题,并通过试验验证了该方法的可行性,但也发现存在虚警误判的问题。在同源图像配准检测的基础上,提出了基于SIFT和INIR(图像邻域信息重建)的可见光-红外异源图像差异性检测方法,该方法有效解决了误判漏判的问题。对比试验表明,异源图像差异性检测方法的检测精度相较于同源图像配准检测有了较大提升,但也导致无人机载荷平台单次工作时间大幅减少,为下一步地表未爆子弹药目标的准确识别定位提供了有力的技术支撑。 展开更多

关键词 SIFT算法 图像邻域信息重建 异源图像 未爆子弹药

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基于实时动态模板更新的Transformer目标跟踪方法

10

作者 孙子文 钱立志 +2 位作者 袁广林 杨传栋 凌冲 《计算机工程》 北大核心 2025年第4期158-168,共11页

基于Transformer的目标跟踪方法广泛应用在计算机视觉领域,并取得了优异的效果。但是,由于在实际跟踪任务中受目标变换、目标遮挡、光照变化以及目标快速运动等因素的影响,导致目标信息发生变化,现有方法对目标模板变化信息利用不足,限... 基于Transformer的目标跟踪方法广泛应用在计算机视觉领域,并取得了优异的效果。但是,由于在实际跟踪任务中受目标变换、目标遮挡、光照变化以及目标快速运动等因素的影响,导致目标信息发生变化,现有方法对目标模板变化信息利用不足,限制了跟踪性能的提高。为此,通过附加一条动态模板更新分支反映目标最新的外观和运动状态,提出一种基于实时动态模板更新的Transformer目标跟踪方法TransTRDT。该分支通过模板质量评分头对模板是否更新进行判断,当判定可以进行更新时,随后将初始模板、前一帧动态模板以及裁剪后的最新预测结果传入动态模板更新网络中更新动态模板,通过获取更可靠的模板从而实现更准确的目标跟踪。在公共数据集上的实验结果表明,TransTRDT在GOT-10k、LaSOT以及TrackingNet上的跟踪性能优于SwinTrack和StarK等算法,在OTB100中的跟踪成功率为71.9%,跟踪速度为36.82帧/s,达到目前行业的领先水平。 展开更多

关键词 目标跟踪 注意力机制 动态模板更新 质量评分头 Transformer目标跟踪

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带有攻击角和视场角约束的制导炮弹导引律设计 被引量：5

11

作者 郭佳晖 蒋滨安 田宗浩 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期1050-1056,共7页

针对制导炮弹攻击地面目标的末端导引问题,提出一种带有攻击角和视场角约束的有限时间滑模导引律。首先,在传统终端滑模面的基础上加入视场角约束,并构造正切型障碍李雅普诺夫函数来解决滑模面到达段的约束问题,以保证制导系统在状态受... 针对制导炮弹攻击地面目标的末端导引问题,提出一种带有攻击角和视场角约束的有限时间滑模导引律。首先,在传统终端滑模面的基础上加入视场角约束,并构造正切型障碍李雅普诺夫函数来解决滑模面到达段的约束问题,以保证制导系统在状态受限的情况下有限时间收敛。其次,利用扩张状态观测器来估计并补偿目标机动带来的扰动,有效削弱了导引指令的抖振现象。然后,基于稳定性理论对导引律进行分析与证明。最后,通过仿真对比验证该导引律的有效性与鲁棒性。仿真结果表明,该导引律不仅能满足攻击角和视场角约束,还具有指令连续、制导时间短、命中精度高等优点。 展开更多

关键词 导引律 角度约束 终端滑模控制 障碍李雅普诺夫函数 扩张状态观测器

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图像自寻的弹药目标检测方法综述 被引量：5

12

作者 杨传栋 钱立志 +2 位作者 薛松 陈栋 凌冲 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2687-2704,共18页

弹载图像目标检测方法是实现图像自寻的弹药“发射后不管”、对目标进行自主打击的关键技术。弹药图像自寻的面临着成像环境恶劣,目标特性变化快,对算法体积、速度要求苛刻等问题。围绕弹载目标检测难点问题进行综述,将基于深度学习的... 弹载图像目标检测方法是实现图像自寻的弹药“发射后不管”、对目标进行自主打击的关键技术。弹药图像自寻的面临着成像环境恶劣,目标特性变化快,对算法体积、速度要求苛刻等问题。围绕弹载目标检测难点问题进行综述,将基于深度学习的目标检测方法区分为基于候选框、无候选框和基于transformer的方法,回顾了各类方法主要研究进展;对特征提取网络轻量化、预测特征图增强、非极大值抑制后处理算法、训练中样本均衡、模型压缩等弹载图像目标检测模型部署中的关键技术进行了梳理;对比了典型目标检测方法在ImageNet、COCO及弹载图像目标数据集上的性能,并对未来发展进行展望。 展开更多

关键词 弹载图像 目标检测 深度学习 模型部署

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舰炮智能弹药关键技术研究 被引量：6

13

作者 钱立志 蒋滨安 +2 位作者 杨传栋 夏铭禹 孙世岩 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期69-76,共8页

舰炮武器系统以其高效费比、高射速、大载弹量等特点,在现代海战领域依旧发挥着不可替代的关键作用。基于国内外舰炮弹药发展现状,结合现代海战领域作战特点,总结了制约舰炮弹药发展的瓶颈问题。从作战任务需求和工程研制实际出发,从作... 舰炮武器系统以其高效费比、高射速、大载弹量等特点,在现代海战领域依旧发挥着不可替代的关键作用。基于国内外舰炮弹药发展现状,结合现代海战领域作战特点,总结了制约舰炮弹药发展的瓶颈问题。从作战任务需求和工程研制实际出发,从作战样式和技术实现两个方面论证了发展舰炮智能弹药的必要性,并指出其应具备的基本特征。充分借鉴发扬陆军制导炮弹成熟经验,提出了舰炮智能弹药四个关键技术研究方向。展望了舰炮武器系统未来发展,提出了大力发展大口径、远射程、高精度,兼具侦察、压制、干扰、封锁等能力的舰炮弹药系列的建议,为舰炮弹药的发展论证和设计研制提供了一些帮助。 展开更多

关键词 舰炮智能弹药 舰炮武器系统 作战样式和技术

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多源末制导弹载融合图像目标检测研究进展 被引量：6

14

作者 薛松 钱立志 +1 位作者 张航 杨传栋 《弹箭与制导学报》 北大核心 2021年第3期67-75,共9页

多源末制导弹载图像可利用多传感器图像信息生成细节丰富且目标清晰的融合图像,提高后续目标检测的识别率,图像的目标检测又可为后续精确打击提供目标指引。文章综述了国内外多源图像融合及目标检测的研究发展现状,分析了经典的图像融... 多源末制导弹载图像可利用多传感器图像信息生成细节丰富且目标清晰的融合图像,提高后续目标检测的识别率,图像的目标检测又可为后续精确打击提供目标指引。文章综述了国内外多源图像融合及目标检测的研究发展现状,分析了经典的图像融合方法和目标检测理论框架,并对现有的弹载图像融合方法和目标检测方法进行分析,最后对未来研究的提升空间和发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 图像末制导 弹载图像 图像融合 目标检测

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单尺度Retinex图像增强算法在Xilinx FPGA上的高性能实现 被引量：4

15

作者 任梦洁 石胜斌 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2018年第4期44-49,共6页

为了满足弹载电视成像系统实时处理的要求,构建了一种基于Xilinx FPGA的弹载电视成像系统,在此基础上实现了单尺度Retinex图像增强算法模块的设计与应用。该系统采用Xilinx公司的Zedboard开发板构建弹载电视成像系统的处理框架,利用Viva... 为了满足弹载电视成像系统实时处理的要求,构建了一种基于Xilinx FPGA的弹载电视成像系统,在此基础上实现了单尺度Retinex图像增强算法模块的设计与应用。该系统采用Xilinx公司的Zedboard开发板构建弹载电视成像系统的处理框架,利用Vivado HLS工具将C语言实现设计的代码转化为相应的RTL代码,实现了单尺度Retinex算法IP核的并行设计。为了验证系统的可靠性和实时性,进行了静态和动态实验验证。结果表明,该系统在保证了视频图像增强效果的前提下,大大提升了单尺度Retinex图像增强算法的实时性,满足弹载电视成像系统的要求。 展开更多

关键词 XILINX FPGA VIVADO HLS 单尺度Retinex算法 弹载电视成像

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地表未爆子弹药检测与识别定位技术研究综述 被引量：2

16

作者 陈栋 闫小伟 石胜斌 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第5期1-10,共10页

现代战争中,具有侦察、识别、打击、评估多种功能于一体的远程多用途子母弹被广泛应用,随之将在地表产生大量的未爆子弹药,对战场机动、疏散展开及纵深攻击等作战行动产生极大的阻碍作用。地表未爆子弹药因其特殊的可视特性,利用成像技... 现代战争中,具有侦察、识别、打击、评估多种功能于一体的远程多用途子母弹被广泛应用,随之将在地表产生大量的未爆子弹药,对战场机动、疏散展开及纵深攻击等作战行动产生极大的阻碍作用。地表未爆子弹药因其特殊的可视特性,利用成像技术和深度学习技术进行远距离、大面积、无接触式快速准确检测与识别,在军事上具有重要的应用价值。论文介绍了未爆子弹药检测常用方法及优缺点,概述了未爆子弹药在不同成像技术条件下的成像特点及其识别定位方法,分析了深度学习在未爆子弹药检测与识别领域的显著优势,并提出一种基于深度学习的无人机载式地表未爆子弹药快速检测与识别定位方法。 展开更多

关键词 未爆弹药 深度学习 成像技术 识别定位

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基于改进SIFT算法的弹载电视制导技术研究 被引量：2

17

作者 刘桢 任梦洁 姜万里 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期280-288,共9页

以图像匹配技术为代表的弹载电视制导技术具有信息直观的特点,作为非常优秀的图像匹配技术,SIFT算法受到了广泛的关注和深入的研究。针对传统SIFT算法实时性差的问题,本文提出了一种改进的SIFT算法。在提取特征点部分,通过Laplace算子... 以图像匹配技术为代表的弹载电视制导技术具有信息直观的特点,作为非常优秀的图像匹配技术,SIFT算法受到了广泛的关注和深入的研究。针对传统SIFT算法实时性差的问题,本文提出了一种改进的SIFT算法。在提取特征点部分,通过Laplace算子找出图像边缘区域并进行Laplace加权处理,然后利用FAST特征点检测算法提取区域特征点;在生成特征点描述子部分,将传统的128维SIFT算子降为48维,利用改进的SIFT特征描述算子为特征点赋予方向和描述符使其具有旋转不变性;在特征点匹配部分,利用欧式距离提取匹配点对,并采用RANSAC算法提纯匹配点对,得到最优矩阵。实验结果表明改进的SIFT算法在目标旋转、尺度变化等条件下匹配效果良好,与传统SIFT算法相比具有很高的实时性,可以很好地实现图像实时匹配。 展开更多

关键词 LAPLACE算子 Laplace加权 FAST 改进SIFT特征描述算子

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卷积神经网络在炮兵对抗训练系统中的应用 被引量：2

18

作者 陈栋 杨传栋 +2 位作者 秦杰 蒋滨安 修德良 《兵工自动化》 2020年第7期24-28,共5页

针对炮兵对抗训练系统中炸点图像目标捕捉的问题,提出一种基于YOLACT的炸点区域快速识别及分割方法。对特征提取网络结构和参数进行修改,结合预测分支网络和掩膜生成网络输出炸点位置和区域范围,根据区域信息得到炸点中心坐标。实验结... 针对炮兵对抗训练系统中炸点图像目标捕捉的问题,提出一种基于YOLACT的炸点区域快速识别及分割方法。对特征提取网络结构和参数进行修改,结合预测分支网络和掩膜生成网络输出炸点位置和区域范围,根据区域信息得到炸点中心坐标。实验结果表明:在构建的炸点数据集上,该方法能准确地识别和分割炸点目标,速度达到21.2 fps,整体上优于对比算法,能较好地解决炮兵对抗训练系统中的问题。 展开更多

关键词 对抗训练 炸点识别 卷积神经网络 掩膜生成

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基于变权TOPSIS法的炮兵作战目标威胁评估研究 被引量：1

19

作者 李伟光 陈栋 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期250-255,共6页

综合考虑了作战对象特点及战场环境态势的影响,构建了炮兵部队作战目标的威胁评估指标体系。采取主客观赋权法确定常权,对常权进行变权处理构造变权向量,采用变权TOPSIS法实现目标威胁评估排序。实例表明,该方法可适应战场指挥员对整体... 综合考虑了作战对象特点及战场环境态势的影响,构建了炮兵部队作战目标的威胁评估指标体系。采取主客观赋权法确定常权,对常权进行变权处理构造变权向量,采用变权TOPSIS法实现目标威胁评估排序。实例表明,该方法可适应战场指挥员对整体作战态势的判断和对威胁评估结果的不同偏好,更加符合指挥员决策思维,可为炮兵部队目标威胁评估提供参考。 展开更多

关键词 炮兵部队 威胁评估 主客观赋权 变权 TOPSIS法

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高落速条件下红外窗口气动热特性预测研究

20

作者 孟奇 陈栋 连细南 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期266-271,共6页

针对红外窗口在高速下落时容易受到气动热影响的问题,进行气动热特性预测研究分析,通过算例验证和数值模拟方法研究了红外窗口附近流域的温度分布特点,为高速飞行领域红外探测提供建议或参考。

关键词 高落速 红外窗口 流场基本特性 气动热预测

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