弹群组网应用与关键技术

随着弹药技术及网络技术的快速发展,弹群组网作战系统作为未来作战体系中的重要角色受到了世界各国的高度关注。简要概述了国外弹群组网作战系统的发展趋势,并对弹群组网作战能力进行了定性分析;在此基础上,建立了基于多层面、多子网、同构与异构并存、有中心与无中心网络的弹群组网混合体系架构,并对其功能及特点进行了详细分析;对弹群组网作战系统亟待解决的关键技术进行了梳理,为其工程应用提供了理论参考。     

容积Rauch-Tung-Striebel平滑器

针对离散非线性系统的状态平滑问题,基于Rauch-Tung-Striebel(RTS)理论设计了一种容积卡尔曼平滑器(Cubature Kalman Smoother,CKS),即容积Rauch-Tung-Striebel平滑器(RTS-CKS)。首先,基于经典贝叶斯状态估计理论框架,推导了状态概率密度分布形式的非线性系统最优平滑算法;其次,基于Rauch-Tung-Striebel理论,建立了相应的最优平滑递推算法;然后,将其与容积卡尔曼滤波算法相结合,建立了递推形式的RTS-CKS平滑器;最后,通过典型的纯方位跟踪模型验证了该平滑器的可行性和有效性。该平滑器为非线性系统的状态估计提供了新的估计算法。     

基于球谐变换的无人机蜂群RCS快速分析算法

为了获取目标的雷达截面积(Radar Cross Section,RCS)，传统的方法是采用矩量法（Method of Moment,MOM）或多层快速多极子方法(Multi-level Fast Multipole Algorithm,MLFMA)，尽管对目标的RCS计算精确，但其要求计算机的存储量大且计算耗时。而对于由上百成千个小型无人机组成的无人机蜂群而言，若采用上述方法来计算其RCS，计算量巨大，甚至无法计算。针对上述问题，提出了采用球面波展开技术与球谐变换相结合的方法来提升对无人机蜂群RCS的仿真效率，其关键技术是通过改变球谐函数中的求和次序，利用快速傅里叶变换来计算偏心球面上离散点的电场分布。数值实例表明,相比于高精度的MLFMA，所提方法获取蜂群无人机RCS的结果与其吻合良好，但对计算机内存的需求远远小于MLFMA，且随着无人机数量的增加，其计算速度可提升几个数量级。     

基于Radon-CPF-Fourier变换的机动目标ISAR成像

由于机动目标的逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR）成像中存在多普勒扩散现象，易导致成像分辨率降低。针对此问题，在多分量三次相位信号（Cubic Phase Signal,CPS）模型基础上，提出一种基于Radon-CPF-Fourier变换（Radon-Cubic Phase Function-Fourier Transform,RCFT）的机动目标ISAR成像方法。RCFT可实现CPF中自项能量的相干积累，减轻多普勒扩散带来的影响。与现有的基于时频分析和参数估计的ISAR成像算法相比，RCFT的主副比性能提升了至少2 dB，在时频分辨率无损失时具备更好的自项能量积累能力，可获得更高质量的成像结果。仿真验证了所提方法的有效性。     

基于临近空间飞行器的区域导航系统关键技术分析

在战时环境下,GPS、“北斗”等全球卫星导航定位系统将受到敌方强力的电子干扰,从而导致其无法实现精确定位,为此提出了一种全新的无线电导航系统,即基于临近空间飞行器的区域导航定位系统。首先简要阐述了临近空间飞行器的特点,在此基础上建立了基于临近空间飞行器的区域导航系统的体系结构;其次从技术层面对其关键技术进行了详细分析,并提出了一些解决措施;最后对该区域导航系统提出几点展望,并指明了当前亟待解决的关键技术,对我国未来建立基于临近空间飞行器的区域导航系统具有一定的理论参考价值。