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在高度信息化战场上,无人机已开始从传统的侦察、评估、监听及预警等战斗支援作用,向具备攻击和杀伤能力的方向迅速发展。基于此,本文对基于战术数据链的无人机操控以及协同攻防一体化决策系统进行了研究。
第一部分研究了战术数据链。首先,研究了战术数据链网络的结构和应用与空战数据链网络整体结构图;然后介绍了战术数据链系统的组成,以及典型数据链系统的五个组成部分;最后讨论了数据链数据链组网关键技术。
第二部分对无人机操控进行了研究。首先分析了非线性的六自由度无人机模型并拟定了机动动作控制方案;然后设计了基于动态逆PD的无人机机动指令跟踪控制器;最后仿真了基本的无人机机动,结果显示基于动态逆PD的无人机机动指令跟踪控制器能够有效地控制无人机完成基本的飞行机动。
第三部分对无人机群协同一体化攻防决策进行了研究。首先设计了无人机协同攻防一体化系统的决策流程,解释了一体化系统中各个模块的概念;其次对无人机空战目标分配进行建模,利用非参量法分析空战的态势评估与威胁判断,在此基础上利用神经网络与退火算法分别研究了无人机群目标分配,并比较了这两种方法的好坏;然后利用多级影响图法建模无人机的机动决策;最后利用模糊C-均值聚类方法对大规模无人机群作战中敌方无人机群的空间位置进行分类,此方法为大规模无人机群的一体化空战决策提供了一个方向。
第四部分设计了系统的软件平台。首先介绍了Windows界面编程所用到的开发工具。然后利用MFC和VC++设计了软件界面。最后将前文所得到的各种算法利用C++编程实现并集成到软件平台中。
第五部分对无人机三维视景仿真系统进行了研究。首先,介绍了三维视景仿真的开发工具MultiGen-Creator、Vega及三维模型和地形的构造,模型在场景中的驱动与控制;然后设计了无人机的空战三维视景仿真系统;最后演示了无人机发现目标,发射导弹以及击中目标的过程。