由于对安全性、高性能操作以及不确定和高度动态环境的要求,无人机自主降落航空母舰的控制问题具有挑战性。本文提出了一种针对此类问题的控制方案,该方案利用模型预测控制 (MPC) 方法,使无人机在其性能极限下也能安全运行。虽然实时计算要求通常会限制基于优化的控制中使用的模型的保真度,但本文证明了高保真计算流体动力学 (CFD) 模型可通过构建基于投影的降阶模型 (ROM) 在 MPC 框架内使用。然后开发了基于 CFD 的 MPC 方案在下滑道跟踪问题中的应用,以证明所提方法的有效性。
无人机具有提高操作灵活性和降低任务成本的良好能力,我们正在利用固定翼无人机实现的自动航母着陆性能改进。为了展示这种潜力,本文研究了两个关键指标,即基于 F/A-18 大攻角 (HARV) 模型的无人机飞行路径控制性能和降低进近速度。着陆控制架构由自动油门、稳定增强系统、下滑道和进近航迹控制器组成。使用蒙特卡洛模拟在一系列环境不确定性下测试控制模型的性能,包括由风切变、离散和连续阵风以及航母尾流组成的大气湍流。考虑了真实的甲板运动,其中使用了海军研究办公室 (ONR) 发布的海军环境系统表征 (SCONE) 计划下的标准甲板运动时间变化曲线。我们通过数字方式演示了允许成功着陆航母的限制进近条件以及影响其性能的因素。
摘要:着陆是航空母舰上所有作业中最危险的任务之一,着陆安全对飞行员和甲板操作都至关重要。目前,舰载机着陆的安全性通过设计自动着陆控制器和训练飞行员提高其控制能力来提高,但迄今为止尚未研究选择着陆路径的重要性。本文研究了航空母舰着陆路径选择问题,因为存在多个对应于不同情况的候选路径。考虑到环境信息和人为判断的模糊性,提出了一种模糊路径选择策略来解决该问题,目标是为飞行员提供更合理的决策。该策略考虑到了工业界广泛使用的模糊多属性群决策 (FMAGDM) 的思想。首先,给出着陆路径选择的背景。然后,抽象出影响决策的因素并建立概念模型。开发了基于TOPSIS的群决策方法来表示每个决策者对每条备选路线的偏好,并考虑到飞行员和着陆控制台操作员(LCO)的知识和权重来确定当前环境下的最佳着陆路径。在不同设置(即不同环境下)下进行实验研究
・ Katsuya Tsukamoto,“海军航空作战:第二次世界大战期间航空母舰作战的发展”,2014 年国际战争史论坛论文集:“联合作战和联合作战的历史”,2015 年 3 月,第 71-83 页。 ・ Katsuya Tsukamoto、Toyoko Kudo 和 Shuji Sue,“为什么国家保持无核状态?扩展威慑对核扩散的影响”,NIDS 安全报告,第 10 期(2009 年 12 月),第 51-90 页。
本报告中提出的研究和分析是基于与海军、工业界和智库人员的宝贵研究咨询得出的。我们特别要感谢波音公司、亨廷顿英格尔斯工业公司、洛克希德马丁公司、军事海运司令部、国家钢铁和造船公司、海军历史和遗产司令部、诺斯罗普格鲁曼公司、OPNAV N98-Air Warfare 和航母项目执行办公室。本报告的部分创作资金由亨廷顿英格尔斯工业公司提供。
过去 20 年来,美国海军航空兵的重点和能力发生了巨大变化,但情况并不乐观。它过去和传统上专注于远程能力和深度打击任务,现在则专注于降低维护成本和提高飞机出动率。冷战结束后,美国拥有强大的实力和宽松的环境,但包括中国在内的新兴大国崛起,以及其对反介入/区域拒止 (A2/AD) 战略和能力的追求,包括射程 1,000 海里 (nm) 可击沉航母的东风-21 反舰弹道导弹,现在有可能将海军推回到其航母舰载机联队的射程之外。这种推回将限制海军投射力量的能力,从而破坏美国的信誉以及美国与其盟友和伙伴在过去 70 年中努力建立的全球国际治理体系的有效性。
摘要:美国及其盟军在全球各大洋自由安全地行动仍然是美国海军的首要目标,这通常通过部署航母打击群 (CSG) 来实现。本文探讨了改进反潜战 (ASW) 系统以保护 CSG 的必要性,重点介绍了一种反潜战系统的设计,该系统能够通过有效、及时和精确的交战来阻止攻击,该系统基于对威胁潜艇具有战术意义的检测、定位、跟踪和分类。这项工作的成果是开发系统功能和目标、适当的指标、操作概念、几种相互竞争的物理架构替代方案,以及对系统性能进行权衡分析。主要关注的是相互竞争的物理架构的操作性能,其定义为在典型的 CSG 任务期间检测和击败敌方潜艇的需要。描述了潜在的 ASW 和 CSG 组件,以及对 CSG 系统中几种替代 ASW 系统的评估、简要的操作概念以及包括结果的性能建模工作的细节。
确实,因素千差万别,难以确定,但必须记住,这恰恰强调了尽可能坚定地达成立场的必要性。要解决的问题越模糊,我们就越要坚定地寻找出发点,从那里开始制定路线,时刻警惕可能出现的意外事件,并时刻注意它们的转移影响。这正是战略理论研究所能做到的。它至少可以确定正常情况。通过仔细整理过去的事件,可以清楚地看到,某些行为方式通常会产生某些影响;战争往往会采取某些形式,每种形式都有明显的特性;这些形式通常与战争目标及其对交战一方或双方的价值有关;适合一种形式的作战系统可能不是最适合另一种形式的作战系统。 2
_______________________________________________________________________________________________ 摘要 在对航母编队作战科目演习数据进行采集和统计的基础上,引入案例推理技术,通过服役频次自适应计算赋予特征属性权重,形成一种基于自适应案例推理的油料消耗智能预测方法。