● 摘要
现代防空武器技术日益完善,威胁越来越大。除了提高自身的防护能力和隐身性能外,航迹规划是实施远程突防的飞行器降低敏感性、提高作战效能的一种重要手段。飞行器航迹规划就是在综合考虑飞行器到达时间、油耗、威胁以及可飞行区域等因素的前提下,为飞行器规划出一条最优或者是满意的飞行航迹,以保证圆满完成飞行任务。 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、目标飞行高度以及飞行器RCS对雷达发现概率的影响。 其次,研究了基于改进的遗传算法的参考航迹规划方法。基于遗传算法适合解决多约束复杂非线性问题的特点,对影响航迹规划质量的基因编码、进化评价函数、遗传操作算子等多方面展开分析和研究。考虑飞行器的性能约束和规划区域的不规则性,采用基于方向的编码和回溯法;设计了一种综合考虑雷达平均综合发现概率和航程目标两种目标参数的航迹评价目标函数;改进遗传操作算子:选择算子采用了最优保留策略与无回放余数随机选择相结合的方法,交叉算子采用了有交叉点的交叉方法,变异算子则采用扰动算子与重构算子相结合的方法。 最后,通过程序仿真研究了各种参数对参考航迹的影响。研究了在雷达威胁范围覆盖整个防区情况下,不同威胁和航程偏重、不同网格大小、不同RCS下的突防航迹变化规律。对参考航迹进行了光滑处理,使其实用价值更大、目标函数更优。 结果表明,本研究得到了综合考虑隐身和航程要求的多目标Pareto解,突防决策者可依据对隐身和航程的不同要求选择优化航迹;对于具有典型威力的雷达构成的雷达网,飞行器RCS过高或者过低时,参考航迹对隐身和航程的不同权重系数不敏感;经过光滑处理的参考航迹更加实用、适应度更高。
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