摘要：目前,我国正在大力发展海洋武器装备,其无人化研究得到广泛关注,其中海上无人艇智能化是研究热点。针对我军对海上大中型目标检测和高精度定位的需求,进行基于深度学习的海上无人艇目标识别技术设计。设计了多源、多体制协同感知架构,以解决设备智能计算任务重复与资源浪费和深度学习加速问题;进行多层次特征提取、分析、融合技术设计,确定单/多传感器特征选取对象;开展基于深度学习的多特征目标检测、识别技术设计,建立基于深度学习网络的多源多维联合检测、识别处理方法。实验验证结果表明,所设计的方法对可见光图像识别率达99.7%以上,具有良好的识别效果。

摘要：针对舰艇平台行动规划与火力机动规划结果冲突,导致回退重算、兵力火力行动规划效率低的问题,提出舰艇平台机动航线与导弹攻击航路一体化设计方法。根据双方平台运动参数及导弹末端攻击角或攻击方向,基于平台最短时间机动战术,进行舰艇与目标的虚拟遭遇点预测及导弹飞行航路动态规划。迭代计算舰艇平台的机动航向、机动时间及航程等机动参数,并推荐计算本平台的导弹发射点。分别给出了导弹直航方式和航路规划方式下舰艇平台最短时间接敌机动的实现步骤。结果表明,该方法可实现舰艇平台抵达推荐的发射点后,即可立即按规划的导弹飞行航路发射导弹,充分使用导弹的射程,在尽可能远的距离发射,达到“先敌发射、先敌命中”效果。

摘要：针对海上无人机蜂群目标威胁评估问题,构建无人机蜂群威胁评估指标体系,建立海上无人机蜂群威胁评估模型,提出一种改进逼近理想解法的无人机蜂群威胁排序方法,设计二级威胁评估流程。仿真分析结果表明,新方法可以有效准确地对多批次无人机蜂群目标进行威胁评估,为反无人机蜂群作战指挥决策提供参考依据。

摘要：针对使用固定翼无人机(F-W UAV)进行大范围海域潜艇快速检查覆盖搜索的问题,提出复杂不规则凹多边形区域凹点选择性移除方法的Dubins曲线搜索策略。建立UAV搜索探测代价的数学模型,结合F-W UAV的转弯特性,在传统UAV对凸多边形区域进行覆盖检查搜索的方法基础上引入Dubins曲线轨迹法。针对不规则凹多边形区域,为避免对所有凹点的“暴力”移除,提出改进的凹点移除法,将不规则凹多边形区域处理成规则的凸多边形区域。设计了复杂边界区域中UAV覆盖搜索策略对比验证实验。仿真结果表明,对多边形区域边界进行凹点处理和沿跨度搜索方向进行Dubins曲线搜索的方法可使检查覆盖搜索的无效航行代价大幅降低,可为高效搜潜提供理论支撑。

摘要：针对支撑相期间下肢助力外骨骼机器人阻抗控制拟人性、柔顺性不足的问题,开展基于人体运动能力的下肢外骨骼支撑相阻抗自调整控制方法研究。通过下肢刚度特性试验测定支撑相不同阶段人体的刚度特性,分析了外骨骼阻抗与驱动器阻抗之间的非线性变化规律;设计了一种基于人体运动能力的外骨骼支撑相阻抗自调整控制系统,通过重力补偿和系统摩擦力辨识确保阻抗自调整的准确实施,并进行了仿真与试验验证。结果表明:阻抗自调整控制方法能够确保外骨骼较好地跟随预设位移曲线,满足支撑相外骨骼不同阶段的柔顺需求;所得成果可为改善外骨骼行走人机耦合性、研究完整行走步态外骨骼柔顺控制提供支撑。

摘要：为提高舰炮制导弹药的突防能力与毁伤效果,提出一种自适应分布式协同制导策略,多发弹药能够在复杂作战空间环境下自组织协同作战。为克服外界干扰与弹药自旋导致的测量视线角速率受限,设计观测性能迅速准确的扩张状态观测器。针对不确定的通信时滞,基于协同一致性理论与积分滑模设计视线方向分布式控制器,旨在有限时间内趋同攻击时刻。为在有限时间内零化视线角跟踪误差和视线角速率,结合剩余飞行时间构造视线法向和侧向的非奇异终端滑模自适应控制器。通过Lyapunov理论与构建Lyapunov-Krasovskii泛函,论证系统一致最终有界。实验结果显示:相较于已有研究,新策略能够提升弹群在复杂作战空间下对机动目标的协同制导性能。

摘要：随着“零伤亡”战争理念日趋深入人心,雷区无人化已逐步成为未来水雷战的发展趋势,无人系统作为新质作战力量,其在反水雷领域的应用发展备受瞩目,值得深入研究。根据国外无人反水雷发展现状,梳理对比了无人水下航行器、无人机、无人艇在反水雷领域应用的技术特点和典型装备技术战术指标,阐述归纳了无人反水雷装备发展在能源动力、自主控制、协同控制、布放回收及隐蔽隐身等方面的关键技术,并针对遥控方式、通用设计、功能拓展、协同发展等方面总结分析了未来发展趋势,可为我国无人反水雷发展提供一定的参考。

摘要：为实现复杂海洋环境下无人艇对期望航迹的精确跟踪和安全航行控制问题,对目前用于无人艇航迹跟踪控制的视线导引策略进行了详细研究,可分为基于前视距离的视线导引策略和基于包围圈的视线导引策略两大类,并分析了两类算法各自的优缺点。建立无人艇数学模型,基于前视距离的视线制导策略和PID控制思想设计无人艇航迹跟踪控制算法。仿真实验结果表明:所提算法具有良好的航迹跟踪控制效果,可为现阶段我国无人艇自主航行控制技术的研究和无人艇装备建设提供参考。

摘要：近年来,随着自主感知、自主协同、自主控制技术的快速发展,无人艇群逐渐形成作战能力,而目前尚无高效反无人艇群弹药装备。针对无人艇群作战反制难点,基于末端敏感技术探测,提出利用多爆炸成型弹丸战斗部实施毁伤的炮射弹药方案,采用蒙特卡洛模拟打靶法对弹药作战使用过程进行仿真,重点分析考虑多种因素条件下战斗部飞散角设计方法,研究炮-目距离、目标数量、运动速度和目标尺寸等特性对弹药毁伤效能的影响。仿真计算结果表明,基于末端敏感技术的炮射弹药在反无人艇群作战中具有较高效能,该弹药方案可为我国发展反无人艇群弹药装备提供借鉴和启示。

摘要：针对无人艇在动态不确定海洋环境下的态势自主感知和实时避障问题,提出了一种遵守COLREGs海事规则,且考虑传感器测量误差和障碍物随机运动不确定信息的无人艇航行态势自主感知及避障算法。阐述了无人艇在海上航行时须遵守的3类海事规则,追越、交叉相遇和正面相遇;考虑到传感器存在的测量误差、观测漂移以及障碍物运动的随机不确定性,对相关误差进行建模,并基于融合COLREGs规则的速度障碍法,设计提出了一种融合COLREGs海事规则的USV态势自主感知及避障算法;通过正面相遇、追越、左右交叉相遇4种典型场景下的仿真实验,验证了所提出算法的有效性。