《哈爾濱工業大學管理論叢:天基預警系統傳感器調度方法》對天基預警系統傳感器調度方法進行研究,闡述天基預警系統傳感器調度的關鍵問題、體系結構、設計方法、技術原理。主要內容包括:傳感器調度系統總體設計、傳感器調度的模型與算法、基于Multi-Agent的交互式動態調度模型與求解算法、導彈類型識別、導彈威脅評估、預警系統性能與效能評估、分布式仿真系統設計。《哈爾濱工業大學管理論叢:天基預警系統傳感器調度方法》針對高低軌導彈預警衛星組網的傳感器調度研究,設計了傳感器管理系統框架、融合了導彈類型識別、導彈威脅評估、預警系統性能與效能評估、傳感器調度管理等重要理論方法,通過仿真實驗驗證和評價了模型與求解算法。
《哈爾濱工業大學管理論叢:天基預警系統傳感器調度方法》可作為預警衛星運控系統研制者和工程技術人員的參考用書,也可作為相關專業的研究生和高年級本科生的教學用書。《哈爾濱工業大學管理論叢:天基預警系統傳感器調度方法》包括理論、技術、系統設計和仿真實驗,既適合理論方法的學習,又適合工程實踐。《哈爾濱工業大學管理論叢:天基預警系統傳感器調度方法》配套框架軟件、配套程序源碼、很多案例、技術文檔、配套PPT課件等。
天基預警系統具備攻防兼備的雙重威懾特點,它是制約戰爭的有效手段,也是衡量一個國家防御力量的重要標志。天基預警系統是一個復雜的系統,其中所面臨的研究問題眾多,包括從信號處理、圖像處理等技術層面問題的研究到管理策略、方案選擇等戰略層面問題的研究,許多問題都值得深入研究。本書從衛星預警傳感器調度層面,深入研究預警調度中所面臨的幾個關鍵問題。天基預警系統調度影響著衛星系統的整體工作效益,探索組網的預警衛星協同調度更是當前預警衛星系統建設面臨的一個重要研究課題。
本書受國家自然科學基金項目(No.71671052,No.71271066)的支持與哈爾濱工業大學管理學院圖書基金的資助,基于多年來在預警衛星傳感器調度與成像觀測衛星任務規劃項目的支持,結合預警衛星技術發展和已有研究成果的積累,闡述預警衛星系統傳感器協同調度方法。
本書以學術研究角度關注其中的傳感器調度問題,有關衛星的部署、工作過程和動作參數等內容主要以DSP和SBIRS為參考,專注問題研究工作。對于實際衛星工作過程、調度約束條件等內容適當簡化,用以突出重點。實際的天基預警系統也正在發展,衛星和載荷工作的具體參數有所不同,避免軍事敏感性問胚,本書只關注其中的科學問題,實驗數據來自仿真數據,突出下述內容。
(1)預警系統傳感器調度總體過程,以使讀者能夠宏觀掌握傳感器調度的總體過程。
(2)建立傳感器優化調度模型,并提供多種求解算法,包括規則算法、啟發式規則算法、智能優化求解算法等。
(3)展示基于貝葉斯網絡的彈道導彈類型識別、基于可信度推理的信息庫匹配、導彈威脅評估、系統效能評估等工作。
(4)闡述基于Multi-Agent的交互式調度的系統設計、模型與算法。
(5)提供一個分布式仿真系統設計,集成已有研究成果并為決策提供參考依據。
(6)以衛星的一些典型工作動作和參數作為代表,以突出關鍵問題本身。具體衛星的工作過程、約束條件可能會有差異,可參考本書形式加以調整。
預警衛星系統傳感器調度既涉及技術問題,又涉及管理問題。科研上可以專門針對其中某一個具體問題單獨研究,然而在實際工程中,調度屬于一個整體優化過程,如彈道預測過程、導彈類型識別過程、先驗庫匹配、威脅評估等工作都與傳感器調度相關,且更應該屬于實時相關,即這些工作與導彈跟蹤過程同步。如此看來,一方面,預警衛星系統能夠采集的特征、采集的時刻、跟蹤的方式等內容都將影響著彈道預測、目標類型識別、威脅評估等模塊的性能;另一方面,各模塊之間的有機配合過程也存在相互影響,如彈道預測、目標類型識別、威脅評估、傳感器調度等模塊需要配合工作形成綜合優化。
另兩部著作《組網成像衛星協同任務規劃方法》與《分布式網絡系統與Multi-Agent系統編程框架》與本書研究工作存在較多相關性。
感謝課題組的支持,感謝袁子清在第6章模型描述,郝會成、易偉在第7章的工作,還要感謝袁宇、王祖輝、羅開平、胡崇海等在研究生期間的工作。科研中存在相互借鑒,本書也參考了國內外同行的研究成果,在此表示感謝。衛星技術與調度需求都在發展變化,作為一個活躍的前沿研究問題,書中存在疏漏和不足之處,還敬請各位專家與學者批評指正。
配套網站上共享著技術資料、書籍勘誤表、最新研究文檔、常見問題、在線研討、作者聯系方式等。網址:http://www,jiangw.cn和http://www.jiangw.com。
查看全部↓
第1章 天基預警系統傳感器調度概述
1.1 天基預警系統傳感器調度問題
1.2 國內外相關研究工作
1.3 彈道導彈與預警衛星資源
1.4 傳感器調度面臨的關鍵問題
1.5 傳感器調度中面臨的一些關鍵問題
第2章 衛星傳感器調度系統框架
2.1 預警系統傳感器工作過程描述
2.2 衛星傳感器調度系統框架
2.3 基于Multi-Agent的傳感器調度框架設計
2.4 基于ART架構的分布式運行技術
2.5 本章小結
第3章 導彈威脅評估方法
3.1 評估問題與指標選取
3.2 導彈威脅評估數據來源
3.3 指標體系的優化方法
3.4 威脅評估的框架設計
3.5 本章小結
第4章 導彈類型識別與先驗庫匹配推理
4.1 基于貝葉斯網絡的導彈類型識別研究
4.2 證據表示與可信度貝葉斯網推理
4.3 仿真實驗與分析
4.4 基于可信度推理的信息庫匹配研究
4.5 推理規則的輔助挖掘方法研究
4.6 仿真實驗與分析
4.7 本章小結
第5章 傳感器調度模型與求解算法
5.1 傳感器調度模型與算法總體需求
5.2 天基預警調度模型研究
5.3 決策樹啟發信息挖掘
5.4 基于決策樹啟發的克隆選擇算法
5.5 仿真實驗與分析
5.6 本章小結
第6章 基于Multi-Agent的交互式動態調度
6.1 動態規劃總體設計與模型假設
6.2 動態規劃模型符號表示
6,3動態規劃模型優化策略與約束條件
6.4 動態規劃調度求解
6.5 本章小結
第7章 預警系統效能評估
7.1 效能評估與效能評估方法
7.2 效能評估方法
7,3天基預警衛星效能評估方案與框架
7.4 天基預警衛星效能評估指標構建方法
7.5 天基預警衛星效能評估模型
7.6 本章小結
第8章 分布式天基預警仿真系統
8.1 仿真系統運行框架與邦員設計
8.2 仿真系統的時間推進技術
8.3 天基預警仿真系統計算模型
8.4 仿真中關鍵問題研究
8.5 仿真系統實現與應用實例
8.6 本章小結
參考文獻
查看全部↓