弹道导弹动态总体多响应多因素飞行试验的一体化设计

Flight test is the primary approach to evaluate the performance of ballistic missile. Research on flight experimental design can enhance missile test's efficiency and evaluation accuracy in the limit test sample. There are several issues in the design of the flight test at present. On the one hand, new trends toward “high-precision, high penetration” make the accuracy indicators diversified and factors complicated; On the other hand, the "Testing while improving" pattern leads to experimental population changes over time. Aiming at these problems above, guided by the system analysis and integration theory, and based on the principles of the optimal design, integrating resource utilization, and elaborating evaluation conclusion, we study the integration design of the flight test and dynamic programming to improve the test efficiency and evaluation accuracy. Firstly, we will build the multi-response and multifactorial accuracy evaluation parameter model for ballistic missile flight test by analyzing the flight test systematically; Secondly, we will study Bayes optimal design for multi-response and multifactorial model, optimal design for multi-response models with qualitative and quantitative factors. Thirdly, we will achieve best approximation of dynamic population experiment by decomposing and integrating, and research random dynamic programming with multi-stage uncertain optimal control to realize integration design with dynamic population. Finally, the integrated evaluation method for multisource experiments will be proposed. The project is to achieve some innovations on multi-response and multifactorial evaluation model construction, on multi-response and multifactorial optimal design, and on integrated experimental design for dynamic population. The achievement of this project will provide scientific methods for missile flight test, and promote the theoretic development of multi-response and multifactorial experiment design for the dynamic population.

飞行试验是弹道导弹性能评估的主要信息来源，开展飞行试验设计能在有限样本下，提高试验的效率和评估精度。目前飞行试验设计面临三大问题，一是响应指标多样化；二是影响因素复杂化；三是“边试验、边改进”的试验模式导致试验总体动态变化。为此，本项目以系统分析与集成的思想为指导，以试验设计最优化、资源利用一体化和评估结论精细化为原则，研究飞行试验的一体化设计及动态规划方法。建立导弹飞行试验的一体化响应模型；研究飞行试验中多响应多因素试验的最优设计，给出最优设计的数值求解算法；通过试验的分解与集成，研究多阶段不确定最优控制的随机动态规划方法，实现动态总体试验的一体化设计；并建立多源试验的一体化评估方法。在多响应多因素评估模型构造、多响应多因素最优试验设计、动态总体一体化试验设计等几个方面取得创新。项目成果将为我国导弹飞行试验提供科学方法，促进动态总体下多响应多因素试验设计方法的发展和完善。

飞行试验是弹道导弹性能评估的主要信息来源，开展飞行试验设计能在有限样本下，提高.试验的效率和评估精度。目前飞行试验设计面临三大问题，一是响应指标多样化；二是影响因素复杂化；三是“边试验、边改进”的试验模式导致试验总体动态变化。为此，本项目以系统分析与集成的思想为指导，以试验设计最优化、资源利用一体化和评估结论精细化为原则，研究飞行试验的一体化设计及动态规划方法。项目的主要研究内容包括：建立导弹飞行试验的一体化响应模型；研究飞行试验中多响应多因素试验的最优设计，给出最优设计的数值求解算法；通过试验的分解与集成，研究多阶段不确定最优控制的随机动态规划方法，实现动态总体试验的一体化设计；并建立多源试验的一体化评估方法。.项目的主要成果包括：提出了基于响应模型的试验规划、试验设计、试验实施和试验数据分析试验科学闭环，可应用于各型装备的试验评估；提出了一种融合多层先验信息的响应函数建模方法，可应用于装备系统的响应函数建模；提出了多种复杂结构超拉丁方体设计方法，可应用于多种试验方式并存的复杂试验问题；分析了非参数响应模型的贝叶斯方法的理论性质，可用于指导复杂系统试验数据的分析；提出了一种多模型的非合作目标弹道推演框架，可用于天基弹道导弹预警系统。.项目成果将为我国装备试验鉴定提供了科学方法，促进复杂试验的试验设计与数据分析方法的发展和完善。