● 摘要
在现代战争中，随着防空系统性能的日益提高和完善，飞行器安全突防是实现精确打击的关键。低空突防航迹规划就是在综合考虑飞行器到达时间、油耗、敌方威胁信息以及飞行器自身机动性能约束等条件下，寻找一条从起点到目标点的最优或次优路径，确保飞行器能够在敌方防空区域内安全地完成突防任务。
本文首先研究了脉冲雷达对飞行器的发现概率计算模型。依据雷达方程，考虑了影响雷达探测的诸多因素，如地球曲率、大气折射和多路径传播、大气损耗、杂波等因素影响，构建了雷达威胁模型，并分析了雷达布站高度等对发现概率的影响。
其次，论述了飞行器航迹规划的建模问题，包括规划空间的表示、参考航迹的表示及其基本约束条件，并阐述了参考航迹的代价问题，包括航迹规划数学描述及代价函数。
然后主要叙述了基于遗传算法的航迹规划，包括遗传算法的基本思想、基本原理及其优缺点，以及遗传算法的编码问题，同时讨论了初始群体的产生及改进，之后重点研究了参考航迹代价及遗传操作。
最后，分别以球形目标和真实目标的低空突防为例，通过最佳航迹的对比以及发现概率、航程、适应度的变化，验证了遗传算法用于低空突防航迹规划的有效性；对比了球形目标和真实目标以不同飞行高度进行突防的结果，发现与高空突防相比，飞行器采用低空突防甚至是超低空突防可以大大减小其被雷达探测到的概率；讨论了航迹的光滑处理方法，发现取原航迹的1/3至1/6节点，并且采用3次B样条拟合能得到较满意的结果；最后讨论了最佳航程因子的选取问题，分别从最小转弯半径的约束、Pareto最优解以及适应度三个方面进行了分析，得出最佳航程因子应该在0.5～0.7之间。
结果表明，本研究得到了综合考虑飞行器隐身和航程要求的多目标Pareto解，对于飞行器的低空突防决策具有一定的指导意义；对于具有典型的脉冲雷达构成的雷达网，对由遗传算法得到的航迹，取一定的数据节点进行3次B样条拟合可以得到较为满意的可飞航迹。