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武装直升机协同空战是当今高技术空战的主要发展方向之一,保障武装直升机得到及时有效的作战信息是空战制胜的关键因素。基于此,本文提出由战术数据链实现直升机间的信息共享,结合智能算法,对武装直升机火力控制的关键技术进行研究。
首先,研究了战术数据链的组网结构,对战术数据链传输延时构成因素进行了分析。并用卡尔曼滤波算法对数据链延时传输进行补偿。仿真结果表明,该算法对机动和非机动目标都起到很好的补偿效果。
其次,研究了武装直升机群协同空战的战术决策系统。给出了直升机空战态势分析方法;然后在该态势分析方法的基础上,提出了一种基于遗传算法的目标分配方案以及攻击排序方案;然后,研究了基于鱼群算法的火力分配方法;最后,进行了直升机单击机动决策的研究,提出了一种基于模糊逻辑推理的单机机动决策方法。以上的所有方法均进行了大量的数字仿真,仿真结果也证明了以上诸方法的正确性。
随后,研究了空空导弹三维导引律。开始,研究了空空导弹与目标的三维导引模型,并针对以上模型进行了三维导引律的设计,包括比例导引律、滑模变结构导引律和智能导引律,对各种导引律进行了仿真研究与比较分析,比较了不同导引律在目标机动和非机动情况下的导引性能。
接着,研究了空空导弹的控制律。为了设计导弹的控制律,我们首先研究了空空导弹的六自由度动力学模型。文中主要设计了滑模变结构控制律,并针对导弹模型的不确定性设计了基于神经网络干扰观测器的滑模控制律。控制律的仿真说明控制效果良好,达到了导弹控制目的。
最后,研究了三维动画仿真实现。介绍了MULTIGEN Creator和Vega虚拟三维动画仿真软件的相关功能,分析了如何利用MULTIGEN Creator和Vega来进行直升机三维动画的建模,最后进行了仿真演示,实现了武装直升机空战的场景。