战斗机空战仿真技术研究

2020年12月第51卷第4期Dec.2020Vol.51No.4航空电子技术AVIONICS TECHNOLOGY avionicstech@D0l:10.12175/j.issn.l006-141X.2020.04.01面向体系作战的战斗机信息融合技术研究吴新良，张滋，汪鹏，廉浩伟(中国航空无线电电子研究所，上海200233)［摘要］信息融合是现代信息技术多学科交叉、综合、延拓产生的新的系统科学研究方向，信息融合技术在航空领域已经展现出有效和广阔的应用前景。

本文对面向体系作战的战斗机信息融合技术进行深入研究，提出 了体系作战环境下的机载信息融合设计，分析了体系作战环境下亟待解决的机载信息融合关键技术。

［关键词1信息融合；体系作战；机载信息融合技术［中图分类号］TN967［文献标识码］A［文章编号］1006-141X(2020)04-0001-05 Research on Airborne Information Fusion Technology in System CombatWU Xin-liang,ZHANG Zi,WANG Peng,LIAN Hao-wei(China National Aeronautical Radio Electronics Research Institute,Shanghai200233,China)Abstract:Information fusion is a new systematic research branch which involves multi-disciplinary overlay,integra­tion and rmation fusion technology has shown effective and broad application prospects in the aviation field.System-level airborne information fusion technology has been researched in depth.An information fusion design method and key technologies are proposed in combat environment.Key words:information fusion;system combat;airborne information fusion信息融合在生物世界中广泛存在，工程领域中的信息融合本质是用数据和机器对生物体信息融合功能的模仿和抽象。

浅探飞行训练模拟器的现状及发展趋势1 引言随着现代军事技术的迅猛发展，空军武器装备更新换代的速度不断加快，并且逐渐向着系统化、集成化、复杂化的方向发展，这对飞行人员的能力和素质提出了更高的要求，同时也导致了空军装备训练使用的成本大幅上升。

为了使新武器装备尽快形成战斗力，必须加紧对装备使用人员的训练。

2 飞行训练模拟器的作用及优势2.1 飞行训练模拟器的作用飞行训练模拟器是新型战机训练系统的重要组成部分，是飞行员训练不可缺少的重要装备。

飞行训练模拟器能够模拟飞机的全部或部分功能、性能或某类特定系统。

它不仅可以为受训人员提供技术、战术训练或者火控武器、精确打击武器等复杂系统的专项模拟训练，还能够进行特定机种、特定型号飞机的座舱模拟、飞行性能仿真、视景模拟、动感模拟、航空电子模拟、综合环境模拟、声音模拟等训练。

2.2 飞行训练模拟器的优势利用飞行训练模拟器进行训练已经成为飞行训练发展的重要方向，其原因在于：（1）利用实装进行飞行训练过程中，需要花费更高的成本，实装训练不仅需要繁杂的保障技术人员和保障设备，而且在训练过程中还会对实装造成损耗，因此利用飞行训练模拟器可以大大降低训练的成本，提高经济效益；（2）利用飞行训练模拟器进行飞行训练，可以突破气候条件、地域和环境条件的限制，可以根据特定的飞行训练任务随意挑选受训地点，训练的有效性高；（3）飞行员利用飞行训练模拟器进行飞行训练时，可以根据自身条件对难点项目进行反复练习，大大提升训练效果；（4）利用飞行训练模拟器可以避免飞行员由于操作失误造成的不安全隐患，大大提高安全性。

3 国内飞行训练模拟器的现状当前，国内的飞行训练模拟器通常由飞机性能仿真分系统、座舱模拟分系统、视景分系统、教员控制台分系统、计算机和网络分系统、动感模拟分系统、航空电子模拟分系统、综合环境模拟分系统、声音模拟分系统和辅助分系统等若干系统组成。

当前，国内研发的飞行训练模拟器还存在一些缺陷和不足。

在当今科技飞速发展的时代，智能空战体系的崛起成为军事领域的重要趋势。

无人协同作战作为智能空战体系的关键组成部分，正展现出巨大的潜力和广阔的发展前景。

本文将深入探讨智能空战体系下无人协同作战的发展现状，剖析其中的关键技术，并展望其未来的发展方向。

一、智能空战体系下无人协同作战的发展现状随着人工智能、信息技术、传感器技术等的不断进步，无人协同作战在智能空战体系中逐渐崭露头角。

无人作战评台的种类日益丰富。

从无人机到无人战斗机、无人轰炸机等，各种类型的无人作战评台具备不同的性能和作战能力。

无人机具有成本低、可重复使用、风险小等优势，能够执行侦察、监视、目标打击等多种任务；无人战斗机则具备高机动性和隐身性能，可在复杂的空战环境中发挥重要作用；无人轰炸机则可携带大量弹药，对敌方目标进行远程精确打击。

这些无人作战评台的协同配合，极大地拓展了空战的作战样式和作战效能。

另无人协同作战的智能化水平不断提高。

通过运用先进的人工智能技术，无人作战评台能够实现自主决策、自主规划航线、自主识别目标和自主攻击等功能。

它们能够根据战场态势的变化，迅速做出反应并调整作战策略，提高了作战的灵活性和适应性。

无人协同作战系统还能够与有人驾驶战机进行信息共享和协同作战，实现有人-无人作战的无缝衔接，提升整个空战体系的作战能力。

无人协同作战在实战中的应用也逐渐增多。

一些军事强国已经在局部战争和军事演习中进行了无人协同作战的尝试，并取得了一定的成果。

在某些作战中，无人机被广泛应用于侦察和打击恐怖分子目标；在一些军事演习中，无人作战评台与有人驾驶战机协同进行空战演练，验证了无人协同作战的可行性和有效性。

然而，智能空战体系下无人协同作战的发展也面临着一些挑战。

无人作战评台的自主性能还需要进一步提高。

尽管目前的无人作战评台已经具备一定的自主能力，但在复杂多变的战场环境中，仍然存在自主决策失误、识别目标不准确等问题，需要不断进行技术改进和优化。

无人协同作战系统的通信和数据传输可靠性也是一个关键问题。

战斗机的飞行性能优化与研究与发展与探讨战斗机作为现代军事力量的重要组成部分，其飞行性能的优劣直接关系到作战效能和国家的空防安全。

随着科技的不断进步，战斗机的飞行性能优化、研究与发展一直是航空领域的热门课题。

战斗机的飞行性能涵盖了多个关键方面。

速度是其中极为重要的一项。

更高的速度意味着能够更快地抵达战场、执行任务以及摆脱威胁。

现代战斗机通过先进的发动机技术、优化的气动外形设计来实现更高的速度。

例如，采用高推力的涡扇发动机，结合流线型的机身和精心设计的机翼，减少空气阻力，从而提高飞行速度。

机动性也是战斗机飞行性能的核心指标之一。

优秀的机动性能够使战斗机在空战中迅速改变姿态、占据有利位置。

为了提升机动性，飞机的控制系统不断进化，从传统的机械控制发展到电传操纵系统，使得飞行员对飞机的操控更加精准和灵敏。

同时，采用先进的矢量推力技术，让发动机的推力方向可以改变，进一步增强了飞机在俯仰、偏航和滚转等方面的机动能力。

爬升率对于战斗机来说同样关键。

较高的爬升率可以帮助战斗机迅速获得高度优势，更好地执行空中拦截、侦察等任务。

通过优化发动机的功率输出、减轻飞机的重量以及改进机翼的升力特性，能够显著提高战斗机的爬升性能。

航程和作战半径决定了战斗机的作战范围和持续作战能力。

为了增加航程，一方面可以增大飞机的燃油携带量，另一方面则通过提高发动机的燃油效率来实现。

此外，采用先进的材料和制造工艺，减轻飞机自身的重量，也有助于增加航程。

在战斗机飞行性能的优化过程中，航空材料的发展起到了重要的支撑作用。

高强度、轻质的复合材料逐渐取代传统的金属材料，不仅减轻了飞机的结构重量，还提高了飞机的强度和耐久性。

例如，碳纤维复合材料在战斗机的机身、机翼等部位的广泛应用，有效降低了飞机的重量，同时增强了结构的可靠性。

飞行性能的优化还离不开先进的航空电子设备。

高精度的导航系统、先进的雷达设备以及智能化的飞行控制系统，为飞行员提供了准确的信息和便捷的操作环境。

现代战斗机武器系统集成技术研究在现代军事领域，战斗机的作战效能很大程度上取决于其武器系统的性能和集成水平。

随着科技的不断进步，战斗机武器系统的集成技术也日益复杂和先进。

战斗机武器系统的集成并非简单地将各种武器装备拼凑在一起，而是一个涉及众多技术领域的综合性工程。

它需要考虑武器的种类、性能、发射方式、控制机制以及与战斗机自身系统的兼容性等多个方面。

首先，武器的种类繁多，包括空空导弹、空地导弹、航空炸弹、机炮等。

不同类型的武器具有不同的作战用途和性能特点。

空空导弹是战斗机进行空中格斗的主要武器，其射程、速度、机动性和制导精度等性能指标直接影响着战斗机的空战能力。

空地导弹和航空炸弹则用于对地面目标的攻击，它们的威力、精度和打击范围是关键因素。

机炮虽然在现代空战中的作用相对较小，但在近距离格斗或对地攻击时仍具有一定的价值。

在武器性能方面，先进的战斗机武器系统需要具备高精度、高速度、大威力和强适应性等特点。

高精度可以确保武器能够准确命中目标，减少无效攻击；高速度能够缩短攻击时间，提高作战效率；大威力可以增强对目标的毁伤效果，增加作战的成功率；强适应性则使武器能够在不同的作战环境和条件下发挥作用，例如在恶劣天气、电子干扰等情况下仍能正常工作。

武器的发射方式也是武器系统集成的重要环节。

目前，战斗机武器的发射方式主要有内置式和外挂式两种。

内置式武器舱可以减少战斗机的雷达反射截面积，提高隐身性能，但对武器的尺寸和重量有一定限制。

外挂式武器则可以携带更多、更大的武器，但会增加战斗机的阻力和雷达反射信号。

因此，在武器系统集成时，需要根据战斗机的任务需求和隐身要求，合理选择武器的发射方式。

控制机制是战斗机武器系统的核心部分。

它包括武器的瞄准、发射控制和制导系统等。

现代战斗机通常配备先进的火控系统，能够实现对目标的快速搜索、跟踪和锁定，并根据目标的运动状态和战场环境，计算出最佳的射击时机和射击参数。

制导系统则可以确保武器在发射后能够准确地飞向目标，提高打击精度。

过失速机动对抗战法研究
孙金标;张曙光;张建康;伊红平
【期刊名称】《飞行力学》
【年(卷),期】2003(21)3
【摘要】对过失速机动进行仿真建模,并以Herbst机动为例,进行了数值仿真。

根据仿真结果,分析了过失速机动存在的弱点,并研究了常规战斗机对抗过失速机动的战法,包括一对一压制摆脱、双机及多机编队攻击等环境下的战法。

结果表明,在充分了解过失速机动弱点的基础上,通过合理的战法,用常规战斗机进行对抗仍能获得攻击或逃逸机会。

【总页数】4页(P10-13)
【关键词】过失速机动;仿真;对抗;战斗机;机动能力;战法;空战
【作者】孙金标;张曙光;张建康;伊红平
【作者单位】空军指挥学院二系;北京航空航天大学;北京航空航天大学509教研室【正文语种】中文
【中图分类】V271.41;E844
【相关文献】
1.未来连锁反应条件下高寒山地机动通信作战战法研究 [J], 贾良仁;冯天军
2.武警机动分队城市巷战战法研究 [J], 张斌;王学标;盛石章
3.现代战机的非常规机动--过失速机动技术分析 [J], 曲东才
4.筑起战略战役机动的快速通道--安徽省"保畅通"战法研究成果摘录 [J], 王贺文;
张金荣;孙学顺;王炳臣;刘桂成;李兆康;李正平
5.舰艇编队防空电子对抗战法评估模型研究 [J], 赵宏
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仿真纸飞机的放飞调整方法像鸟类一样，飞机要想飞上蓝天就要依靠翅膀。

但是和鸟类不同的是，鸟类的翅膀产生升力是依靠扇动空气利用反作用力产生升力，飞行中又依靠扇动翅膀制造涡流产生推力，总之鸟类的飞行方法极其复杂。

我们人类从达芬奇开始就感到研究和模仿鸟类飞行非常困难，所以后来干脆另辟蹊径，完全依靠速度让自己的翅膀产生升力，结果后来居上，现在我们飞得比鸟类更快、更高、更远。

机翼利用速度产生升力的原理不得不提到帕努力原理，根据这种理论只要让机翼上表面的气流速度大于下表面的速度，机翼就会因为上下表面气流速度造成的压力差而产生上吸下推的的升力。

为了使机翼上表面的气流速度比下表面快，帕努力原理要求机翼上表面要凸起，延长气流流经翼面的距离，迫使气流加速。

不过很多战斗在风洞实验室的一线航空工作者对这一理论表示了质疑，他们提出了一种机翼后缘“真空吸力”的说法，并声称是根据风洞实验得出的结论。

这些争议我们就不讨论了，纸飞机最怕的就是风，所以也不可能进入风洞做实验用实践去检验真理，更重要是纸飞机没有动力，自由滑翔的过程就是不断减速的过程，所以利用速度产生的升力对于纸飞机来说实在是微不足道。

不过即使如此，纸飞机仍然可以折出帕努力原理机翼（见图1）。

图1鸟类控制飞行的方法仍然是扇动翅膀，靠用力的不同改变飞行姿态。

我们人类发明的飞机既然依靠机翼的形状影响气流速度产生升力飞翔，那么控制飞机飞行自然也是靠改变机翼的形状来完成。

为了改变机翼形状，设计师们在机翼上安装了很多机关——可以活动的小机翼（见图2）。

图2图2是纸飞机工作室以FC-1枭龙歼击机为原型机推出的仿真纸飞机模型，这是最为常见的单垂尾常规空气动力布局，也是飞机控制技术最具有代表性的气动布局。

不过FC-1枭龙歼击机的水平尾翼是全动的，而纸飞机这点比较遗憾，因为折纸艺术的先天缺陷，任何部位都不可能是全动的，必须要与机体相连，所以我们只得落后一步，在水平尾翼上设置襟翼来代替全动尾翼控制飞行。

“霍克，三点钟方向，敌机两架。

”接到E－3A预警机的目标信息通报，霍克上尉驾驶F－15C战斗机快速右转，紧接着，僚机格雷中尉也跟着右转。

随着E—3A不断传来指令，霍克和格雷驾驶着F－15C保持无线电静默隐密向敌机逼近。

在距敌机约100公里处，霍克打开机载雷达对前方进行搜索。

很快，雷达屏幕上出现两个亮点；为了慎重起见，霍克对目标又跟踪了几秒钟并由敌我识别器进行敌我识别，当确系为敌机后，霍克把雷达转为锁定状态，马上锁定一架敌机。

与此同时，打开了武器发射开关。

在距敌机约45公里时，霍克按动了导弹发射按钮。

“砰”地了声，一枚AIM－120空空导弹离开挂架快速向目标扑去。

数秒钟后，远处闪起一团火光，目标从雷达屏幕上消失；这时，格雷也用同样的方法打掉了另一架敌机......这并不是一场真实的战斗，而是美军经常进行的超视距空战演练。

在海湾战争中，第一次出现了中距空空导弹击落的飞机数超过了近距格斗导弹击落的飞机数，它标志着一个空战时代——超视距空战时代的到来。

如何对付超视距空战，成为世界各国空军都必须认真研究的问题。

从目前的技术发展来看，不外乎以下几种方法.打掉预警机人们在谈论空战时，常常把焦点集中在战斗机身上，却往往忽视了预警机的作用。

其实，对于超视距空战而言，预警机的作用在某种意义上讲是决定性的。

因为在现代空战中，谁先发现对方，谁就掌握了空战的主动权。

战斗机由于机体有限，不能容纳直径较大的雷达，搜索距离近，且存在很大的死角（只能对前方一定区域内的目标进行搜索），对所处空域的空情了解有限。

而预警机则不同，其机体大，能载直径很大的雷达天线，且能360度搜索，不存在雷达盲区，对空情的掌握远远超过战斗机，如美E-3A预警机，能在9000米高空，据测到方圆400 公里以外低空飞行的战斗机；能同时处理600批目标。

指挥100架战斗机进行空战。

同时，大量的实战也说明有无预警机，空战结果大不一样。

以叙贝卡谷地空战、海湾空战。

无人驾驶航空器的飞行仿真技术在当今科技飞速发展的时代，无人驾驶航空器已经成为了航空领域的热门话题。

而其中，飞行仿真技术作为无人驾驶航空器研发和应用的重要支撑，发挥着至关重要的作用。

无人驾驶航空器，顾名思义，是指无需人类飞行员直接操控就能完成飞行任务的航空器。

它们在军事、民用等多个领域都有着广泛的应用前景，比如侦察、监测、物流配送等。

然而，要确保这些无人驾驶航空器能够安全、高效地执行任务，飞行仿真技术就显得不可或缺。

飞行仿真技术，简单来说，就是通过建立数学模型和模拟环境，在计算机上重现无人驾驶航空器的飞行过程。

这就像是给无人驾驶航空器创造了一个虚拟的“训练场”，让它们在不实际飞行的情况下，就能接受各种条件和场景的考验。

那么，飞行仿真技术具体是如何实现的呢？首先，需要对无人驾驶航空器的物理特性和运动规律进行深入的研究和分析。

这包括航空器的外形结构、动力系统、控制系统等方面。

通过建立精确的数学模型，来描述这些特性和规律。

比如，对于航空器的空气动力学特性，需要考虑机翼的形状、气流的流动等因素对飞行的影响。

接下来，就是构建仿真环境。

这个环境要尽可能地接近真实的飞行场景，包括地形、气象条件、电磁环境等。

比如，在模拟飞行中遇到的风场时，要考虑风速、风向的变化对航空器飞行姿态的影响。

同时，还需要考虑其他航空器或障碍物的存在，以检验无人驾驶航空器的避障能力。

在仿真过程中，还需要有高效的计算方法和算法。

因为要实时地计算和模拟航空器的飞行状态，对计算能力的要求是很高的。

为了提高仿真的效率和准确性，科学家们不断探索和优化计算方法，比如采用并行计算、数值解法等。

飞行仿真技术的应用场景非常广泛。

在无人驾驶航空器的设计阶段，通过仿真可以对不同的设计方案进行评估和优化，提前发现潜在的问题，从而减少实际试飞的风险和成本。

在训练阶段，操作人员可以在仿真环境中进行反复练习，熟悉操作流程和应对各种突发情况的策略。

在任务规划阶段，可以通过仿真来预测飞行过程中可能遇到的情况，制定更加合理的飞行路线和任务方案。