战斗机空战指挥引导目标控制研究

2020-09-03 01:03范宣杰
科学与财富 2020年17期
关键词:战斗机

摘 要:战斗机控制指挥中,对于引导目标的准确控制是其中最为核心的指导问题。战斗机的目标指挥引导,要对其战斗机的运行进行约束和控制,同时保证引导的快速性和经济性。本文针对空战指挥中,战斗机的目标引导特点,提出三种空战指挥中常用的引导目标控制方法,包括空战决策建模法、战斗机瞄准线稳定法,以及预警机引导法。通过这些方法,对空战指挥中战斗机的目标引导控制问题进行研究,从而提升战斗机空战指挥中目标引导控制的准确性。

关键词:战斗机;目标控制;空战指挥

一、战斗机空战仿真决策建模

空战决策建模是一种通过空战仿真系统决策进行的复杂的系统仿真建模。这种决策建模方式涉及到物理领域的装备模型、信息领域的态势感知以及认知领域的指挥决策。通过这三个方面的融合建模,能够利用缄默中的框架和决策接口完成对目标的锁定和引导。通过正确空战仿真决策建模,能够捕捉和跟踪目标,从而完成的战斗机的目标引导指挥。

1.空战仿真决策建模的流程

空战仿真决策建模的流程首先是收集或设计战斗机、导弹和雷达等空战装备的物理参数。然后,根据战斗机目标任务,进行任务的确定,并规划作战空域以及编定编队规模等。收集物理参数的数据准备工作,需要基于设备数据管理工具;确定任务及规划空域、规模等工作,需要基于想定编辑工具。这两个过程,属于空战仿真决策建模的准备工作。

在准备工作完成后,就可以针对此次任务进行设计脚本,主要的脚本内容为战斗机的控制决策脚本,其中包括编队的战术、单机的战术、接敌和空战的展示的等等。设计编辑决策脚本的过程,需要居于實验设计工具来进行。

完成决策脚本后,可以进行仿真实验的设计,这个过程是对整个任务中各类装备的技术性能参数以及作战效能的影响,进行运行设计。当完成运行仿真实验的设计之后,就可以按照这个设计,将设备数据、任务确定,以及决策脚本输入到仿真引擎中,进行实验文件信息安排调度的仿真试验,并得对其产生的数据信息进行采集。仿真实验设计的过程,需要基于实验设计工具;仿真实验的运行工作,需要基于仿真引擎和实验管理工具。

2.空战仿真决策建模对战斗机空战指挥引导目标控制的功效

空战仿真决策建模在实际应用中,能够基于战斗机的多种飞行情况,进行指挥引导。

基于在建模中航线的设置,战斗机识别目标和通过队形干扰目标的机会更大。战斗机空战指挥中利用建模的模拟,可更为有效的引导战斗机队形的变化、对目标的接近,从而达到引导战斗机目标控制的作用。另外,在同样的攻击时间以及同样的导弹射程时,空战仿真决策建模工作能够引导发射导弹在更为近的距离,并且完成对雷达导弹的控制工作。

二、战斗机瞄准线稳定控制流程

(1)在战斗机的空战指挥中,可以利用战斗机瞄准线的稳定控制,进行指挥的引导目标控制。战斗机瞄准线稳定控制是利用测量出瞄准线相对参考坐标系的偏差角,并对稳定回路中对瞄准线的干扰进行补偿,在此基础上,促使被控的战斗机瞄准线相对初始的控制位置保持稳定不变,从而确定其瞄准目标的稳定。

(2)战斗机瞄准线的稳定控制过程是在进行标准精确的瞄准时,依据控制装置,促使瞄准线对准目标中央。如出现载体的运动过大时,则给出一个误差的输出信号,并利用这个信号稳定控制平台。这样,平台在继续运动的情况下,在惯性空间内会与战斗机运行惯性基准转角形成一定的比例。利用这个比例,可以衡量战斗机的运行,同时对比目标的运行,从而进行引导目标的控制。

(3)战斗机瞄准线的稳定控制可能出现模糊控制的情况,造成对战斗机运行及目标控制的不良影响。这种时候,可以进行瞄准线的稳定控制量的矫正,利用微陀螺惯性测量组合原理,获取测量坐标系到转台瞄准坐标系之间的转换,确定一个稳定瞄准后的矩阵,这样就能得到一个瞄准线新的方位值和俯仰角度值,能够帮助瞄准线进行稳定的控制。

三、预警机引导战斗机空战目标控制

预警机在空战过程中,具有空中监视战场的优势。在编队中,能够起到发现目标并引导战斗机进行超视距攻击的作用。

1.预警机引导战斗机目标控制的过程

预警机在引导战斗机进行目标的追踪和控制中,能够通过目标和战斗机的高度、速度和战术位置等方面进行分析并将分析结果和对应的战术传达给战斗机,从而引导战斗机完成对目标的控制。

预警机引导战斗机的过程,大体上可以分为两个阶段,第一个阶段是在较远距离时,对战斗机进行向目标区域的航向引导。战斗机在这个过程中,通过预警机的指挥系统,了解视距外的目标位置,通报应该到达的位置区域。这个阶段中,由于目标位置无法反映在战斗机机载雷达的视域内,因此,战斗机的机载雷达可以一直处于关闭的状态,这样处理,有提升隐蔽性的好处。第二阶段战斗机已经到达指定目标区域后,目标位置可以显示在机载雷达上,战斗机直接通过机载雷达的是识别,实施对目标的追踪和控制。

2.预警机引导战斗机目标控制的函数构造

在预警机引导战斗机的目标控制中,要通过相关函数,进行控制的态势评估以及目标分配,合理的完成对战斗机的引导。这其中,利用的函数包括单机相对攻击优势函数、角度攻击优势函数,以及能量优势函数。

单机相对攻击优势函数,是描述战斗机符合对指定目标进行控制的程度的函数计算。其反应两方面的优势情况,一是战斗机对于目标的控制优势,二是目标反向对战斗机的控制优势。相对攻击优势函数要通过测算距离、防卫和武器等方式进行确定。角度优势函数是为了实现目标的有效跟踪,保持与目标方位呈一定角度,构造的函数。

结语:本文通过空战决策建模、战斗机瞄准线稳定控制、预警机引导三种空战指挥中引导目标控制的方法进行研究和建模,旨在提高战斗机空战指挥中目标引导控制的准确性,同时保证引导的快速性和经济性。本文只是针对战斗机空战指挥引导目标控制的三种控制方法进行初步思考与总结,但目前相关研究上尚不充足,所面临的实际问题与技术问题还很多,仍待需要对相关问题进行研究探讨,提出解决办法。

参考文献:

[1]高阳阳,余敏建,杨杰.战斗机空战指挥引导目标准确控制研究[J].计算机仿真,2018,35(11):28-32.

[2]高阳阳,余敏建,杨杰.多机空战指挥引导优势量化评估模型研究[J].航空计算技术,2018,48(04):33-36+45.

[3]刘金星.空战指挥控制的自主决策思维属性[J].电光与控制,2010,17(06):1-4.

作者简介:

范宣杰(1997.3-),男(汉族),浙江台州市人,学员,本科在读,主要研究领域为地面领航。

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