无人机作为新兴技术的代表,由于具有体积小、成本低、机动灵活、对作战环境要求低、战场生存能力强等优点,近些年来被广泛应用于现代战场。无人机可以完成侦查监视、电子干扰、火力打击等任务,给现代防空体系带来了极大的挑战。为了应对无人机带来的威胁,世界各国都十分重视反无人机系统的研究。指控系统作为反无人机系统的核心,承载着信息采集、数据处理、态势显示、作战规划、作战控制等重要功能,对反无人机作战的效能高低起决定性作用。为了提高部队反无人机作战能力,本文以反无人机指控系统为研究对象,开展了反无人机指控系统的能力需求分析、体系结构设计以及建模仿真评估工作。具体内容如下:1.本文在全面剖析反无人机系统能力的基础上,系统梳理了反无人机指控系统的能力需求,并采用规范的方式设计了反无人机指控系统的体系结构。本文借鉴了Do DAF2.02体系结构框架,从逻辑运行和物理实现两方面进行了反无人机指控系统的体系结构设计,完成了功能单元、指控活动、指控实体和作战信息的构建,并验证了各要素之间的关系。2.本文系统地构建了3种反无人机指控活动的数学模型,包括探测数据处理模型、拦截决策规划模型和拦截效果评估模型。其中,探测数据处理模型包括多传感器的协同探测方法以及多雷达数据的时空对准和航迹融合算法;拦截方案规划模型包括威胁评估算法和拦截设备分配算法;拦截效果评估模型包括目标命中判断方法和目标有效拦截判断方法。然后本文通过分析各种指控系统的评估方式,结合反无人机指控系统的特点,设计了基于仿真的效能评估方法。3.本文按照反无人机指控系统的功能需求和体系结构对指控系统进行了实现。为了便于功能实现,本文将反无人机指控系统分成指挥决策软件和态势显示软件两部分,分别进行模块设计,然后依托XSIM仿真平台,使用Qt完成用户交互界面和态势显示界面的开发,使用C++通过面向对象的方法实现指控系统的信息交互、数据处理、指挥决策和拦截评估功能。4.本文使用XSIM仿真平台构建了典型的反无人机攻防对抗场景,并将指控系统通过插件机制连接到仿真平台中,通过对仿真过程的推演以及仿真数据的分析进行指控系统的效能评估。本文以精密跟踪雷达和光电设备作为探测单元,以常用的电磁干扰设备为拦截单元,设计了多旋翼无人机突防和固定翼无人机突防两种进攻方式。通过对作战过程的分析以及指控系统效能的评估,验证了论文所设计反无人机指控系统的高效性和可靠性。