第1章 绪论 1
1.1 突防技术发展演变 1
1.1.1 高空突防 1
1.1.2 中空突防 2
1.1.3 低空超低空突防 3
1.1.4 高空突防的重新兴起 5
1.2 低空突防技术的发展状况 7
1.2.1 低飞目标的主要特点 7
1.2.2 低空突防技术的应用 8
1.2.3 低空突防技术的发展及现状 9
第2章 低空突防系统概述 14
2.1 低空突防系统 14
2.1.1 系统总体结构 14
2.1.2 传感器系统 15
2.1.3 导航与引导系统 17
2.1.4 数字地图显示系统 18
2.2 地形跟随系统原理 20
2.2.1 低空突防系统的组成 20
2.2.2 地形跟随原理 21
2.3 地形跟随系统的品质规范 28
2.3.1 系统性能要求 29
2.3.2 系统安全性 34
2.3.3 系统可靠性 35
2.4 低空突防GPS/MAP TF系统 40
2.4.1 GPS/MAP TF系统的组成 41
2.4.2 地形轮廓的描述 42
2.4.3 GPS/MAP TF指令的计算 43
2.5 低空突防TF/TA2系统 45
2.5.1 系统结构 45
2.5.2 数字地图技术 47
2.5.3 多传感器信息融合技术 49
2.5.4 地形特征匹配导航技术 50
2.5.5 航路规划技术 51
2.5.6 自动航路跟踪技术 57
2.5.7 驾驶员监视信息的设计 58
2.6 编队低空突防航路规划系统模型 59
2.6.1 单机航路规划系统模型 61
2.6.2 编队航路规划系统模型 62
2.6.3 编队战斗航路规划系统模型 63
2.6.4 编队波次攻击航路系统模型 64
第3章 低空突防中的地形辅助导航技术 67
3.1 地形辅助导航技术 67
3.1.1 概述 67
3.1.2 技术分类 69
3.1.3 技术发展状况 71
3.2 地形轮廓匹配TERCOM技术 73
3.2.1 TERCOM的基本原理 73
3.2.2 TERCOM算法分析 76
3.2.3 TERCOM系统特点 79
3.3 桑地亚惯性地形辅助导航SITAN技术 80
3.3.1 SITAN的基本原理 80
3.3.2 SITAN算法分析 81
3.3.3 SITAN系统特点 83
3.4 景象匹配技术 83
3.4.1 景象匹配技术的基本原理 83
3.4.2 景象匹配的工作过程 84
3.4.3 图像匹配算法的实时性分析 86
第4章 低空突防数字地图技术 92
4.1 概述 92
4.1.1 航空数字地图 92
4.1.2 电子海图 95
4.2 数字地图的采集与处理 97
4.3 数字地图数据的模拟 101
4.3.1 地形随机统计特性分析 101
4.3.2 随机地形算法 102
4.3.3 地形边界及仿真 105
4.3.4 特征地形的模拟 107
4.3.5 地形数据的插值 108
4.3.6 地形数据的平滑 110
第5章 静止威胁信息建模 114
5.1 探测威胁信息建模 115
5.1.1 雷达探测威胁信息建模 115
5.1.2 电磁干扰威胁信息建模 116
5.2 静止火力威胁信息建模 117
5.2.1 地空导弹威胁信息建模 117
5.2.2 高炮威胁信息建模 119
第6章 航路规划中机动威胁信息建模 121
6.1 概述 121
6.2 导弹攻击区的一般概念 121
6.3 导弹攻击区仿真原理分析 122
6.3.1 攻击区仿真的假设 122
6.3.2 限制攻击区外边界的主要条件 122
6.3.3 限制攻击区内边界的主要条件 125
6.3.4 限制攻击区侧边界的主要条件 127
6.3.5 全向攻击离轴发射 129
6.4 导弹攻击区仿真 129
第7章 航路规划中的综合信息处理 134
7.1 数字地形的可视性计算 134
7.1.1 LOS的计算 134
7.1.2 可视性指标VI的计算 137
7.2 威胁信息的量化处理 139
7.2.1 基于作用半径的威胁信息量化处理方法 139
7.2.2 基于可视性指标VI的威胁信息分类量化处理方法 139
7.3 威胁回避的实现 140
7.4 分布式威胁信息的处理 141
第8章 自适应航路规划算法研究 145
8.1 概述 145
8.2 整体参考航路规划算法比较 145
8.2.1 动态规划法 147
8.2.2 电势理论法 148
8.2.3 启发式A＊搜索法 149
8.2.4 稀疏A＊搜索算法SAS 150
8.2.5 最优控制方法 154
8.2.6 蚁群算法 155
8.3 整体航路自适应遗传算法研究 156
8.3.1 遗传算法概述 157
8.3.2 自适应遗传算法 157
8.3.3 基于自适应遗传算法的航路规划 160
8.3.4 仿真算例分析 164
8.4 航路动态优化算法研究 166
8.4.1 Dynapath算法 166
8.4.2 改进型Dynapath算法 169
8.4.3 基于滚动窗口的改进Dynapath航路动态优化 171
8.4.4 仿真算例分析 173
8.5 基于适应角指令生成纵向航路 175
8.5.1 适应角指令算法原理 176
8.5.2 飞机纵向机动性能的考虑和抑制函数的选取 177
8.5.3 仿真示例 178
第9章 引入突防概率的编队航路规划算法研究 180
9.1 航路代价函数引入突防概率的必要性 180
9.2 分布式威胁分析 181
9.3 引入突防概率的修正航路代价函数 183
9.4 引入突防概率的编队航路遗传算法 184
9.4.1 算法描述 184
9.4.2 仿真算例分析 184
9.5 元胞自动机理论 186
9.5.1 元胞自动机的产生及发展 186
9.5.2 元胞自动机的基本特征 187
9.5.3 元胞自动机模型建立的步骤 188
9.6 基于元胞自动机的编队航路规划算法 191
9.6.1 编队航路规划自动机模型的建立 191
9.6.2 算法描述 194
9.6.3 仿真算例分析 196
第10章 低空突防航路规划仿真系统设计 199
10.1 系统主要功能 199
10.2 系统结构框图及组成 200
10.3 低空突防仿真系统软件程序流程 201
10.4 系统运行简介 203
10.5 低空突防系统的工程实现 207
10.5.1 概述 207
10.5.2 地面工作站的功能与作用 207
10.5.3 系统的装订与调试 208
第11章 飞机编队波次规划研究 209
11.1 波次规划的提出 209
11.2 波次规划的关键技术 211
11.2.1 空地对抗动态数学模型 211
11.2.2 多机编队协同航路规划技术 212
11.2.3 多机航路碰撞检测及避碰技术 213
11.2.4 航路碰撞危险评估技术 214
11.3 空地对抗马尔可夫链随机服务模型 214
11.3.1 概述 214
11.3.2 模型基本要素 215
11.3.3 空地对抗模型基本假设 216
11.3.4 空地对抗状态分析 217
11.3.5 马尔可夫链随机服务模型 220
11.3.6 算例分析 220
11.4 基于Voronoi图的协同航路规划技术 221
11.4.1 基于Voronoi图威胁信息量化处理方法 221
11.4.2 基于Voronoi图的目标分配 223
11.4.3 基于Voronoi图的编队航路协同规划算法 226
11.5 基于协同进化算法的编队协同航路规划算法 228
11.5.1 规划空间与飞行航路 229
11.5.2 染色体结构与初始化 230
11.5.3 航路代价及约束条件 230
11.5.4 进化算子 233
11.5.5 算法描述 234
11.5.6 仿真结果 235
结束语 238
参考文献 240