基于网络图的网络化防空作战系统分析与优化

采用图论的有关理论方法,建立了网络化防空作战系统与空袭目标交战的网络图模型;以此模型为基础,利用改进的关键路径算法,得到网络化防空作战系统与目标对抗过程中的关键路径;进而根据得到的关键路径,提出了优化系统性能的方法,为网络化防空作战系统的分析和优化,提供了一种新的思路和行之有效的定量分析方法。     

基于多智能体与市场理论的多机载平台传感器管理

针对作战飞机编队多目标攻击中的传感器管理问题,提出了一种基于多智能体和市场理论的多机载平台传感器管理方法。该方法在多智能体的框架下建立飞机编队多传感器多目标分配模型,将目标分配和传感器管理问题转化为市场理论中的“性价比”最优问题,建立了基于“性价比”最高的任务规划模型、以任务为驱动的传感器目标配对模型以及多平台集中式融合跟踪模型,并利用市场拍卖算法完成传感器-目标分配问题。仿真结果证明了该方法的有效性,与基于信息论的传感器管理方法比较证明了方法的优越性。研究结论有助于提高作战飞机编队的进攻效率,从而提升整体的攻击能力。     

基于雷达图的空袭目标突防航路威胁评估

空袭目标突防航路威胁评估为评估与改进防空部署方案提供重要决策依据。针对传统威胁评估方法难以直观反映突防航路威胁程度以及各评估指标量化值大小的问题,提出基于雷达图的可视化空袭目标突防航路威胁评估方法。构建空袭目标突防航路威胁评估指标体系,运用群组层次分析法与交叉熵综合确定评估指标权重,基于改进的雷达图方法建立可视化突防航路威胁评估模型。仿真分析表明,该方法能够更加清晰地显示出突防航路的威胁程度与各评估指标的大小,使结果更具说服力。     

编队对地攻击作战效能评估的系统动力学方法

以多机种编队及防空系统为研究对象,分析了编队对地攻击攻防对抗系统的构成与层次.并采用流率基本入树建模法建立了编队对地攻击攻防对抗系统结构的系统动力学模型与相关方程.在此基础上,给出了编队对地攻击作战效能评估指标值——编队各机种飞机的战斗损失率以及任务完成程度的计算数学模型.仿真运行结果表明:该方法对于改进作战方案、提高编队对地攻击的总体作战效能具有一定的帮助.     

双机编队协同战术的实现

针对空战的特点,对双机编队的作战任务进行功能分解。通过引入描述攻击过程中编队作战决策心智状态的信念、目标、行动和路径等算子,给出了双机编队的协同作战意图,以及编队内各架飞机之间通信行为的概念。研究了基于协同作战意图的“主从式协同、协商式协同”编队战术的协调方法。仿真结果表明,基于协同作战意图的协调方法可提高编队的作战效能。     

基于多指标正交实验设计的UAV编队配系优化

以对抗条件下,无人机（unmanned aerial vehicle, UAV）编队执行对地攻击任务为作战背景,构建多UAV对地攻击模型,利用多指标正交实验设计原理,研究编队配系的优化方法。首先,以武器类型和目标类型为对象,建立对抗双方各自的目标分配模型;其次,以目标探测、识别、杀伤和评估为基本任务,建立编队的攻击过程模型;以任务执行总代价、目标毁伤程度和任务执行时间为评价指标,建立目标函数模型;最后,将UAV的种类和数量视为实验因素和水平,研究基于正交实验设计的编队最优配系方案选择方法。实验结果表明,针对特定的任务要求,该方法可以依据现有的资源条件,得出最优的编队编组策略。     

基于协同战术识别的双机编队威胁评估方法

双机组成编队采用协同战术攻击目标是多机协同空战的一种主要形式。针对蓝方为双机编队的超视距空战威胁评估问题,提出了一种基于协同战术识别的威胁评估方法。首先,根据双机编队协同战术的分析、双机的空间占位与机动特性信息,采用动态贝叶斯网络建立目标双机编队协同战术识别模型。然后,根据目标飞行状态信息和目标机动动作识别结果,进行目标轨迹预测。最后,综合空间占位、探测、攻击、协同战术等威胁因子,考虑目标轨迹变化对战场态势演变的影响,建立威胁评估模型。仿真结果表明,所提方法能够准确识别双机编队的协同战术,实现合理化威胁评估。     

基于协同战术识别的双机编队威胁评估方法

双机组成编队采用协同战术攻击目标是多机协同空战的一种主要形式。针对蓝方为双机编队的超视距空战威胁评估问题,提出了一种基于协同战术识别的威胁评估方法。首先,根据双机编队协同战术的分析、双机的空间占位与机动特性信息,采用动态贝叶斯网络建立目标双机编队协同战术识别模型。然后,根据目标飞行状态信息和目标机动动作识别结果,进行目标轨迹预测。最后,综合空间占位、探测、攻击、协同战术等威胁因子,考虑目标轨迹变化对战场态势演变的影响,建立威胁评估模型。仿真结果表明,所提方法能够准确识别双机编队的协同战术,实现合理化威胁评估。     

空袭目标威胁程度评估与排序

以军事理论和层次分析法为基础 ,将模糊优化理论及多目标最优化方法应用于空袭目标的威胁程度评估 ,为防空作战自动化指挥提供了一种辅助决策方法.     

多编队对地攻击协同目标分配方法研究

首先介绍了协同目标分配在多编队对地攻击中的重要性,然后提出了一种初始分配与全面分配相结合的目标分配方案,建立了目标分配模型,设计了分群算法实现目标的初始分配,采用遗传算法完成目标的全面分配.最后在态势威胁评估的基础上给出了具体仿真算例,计算结果表明,介绍的方法可以全面、有效地解决编队对地攻击中的目标优化分配问题,从而提高了多编队对地攻击的整体作战效能.     

Air Target Fuzzy Pattern Recognition Threat-Judgment Model

Abstract: Threat-judgment is a complicated fuzzy inference problem. Up to now no relevant unified theory and measur-ing standard have been developed. It is very difficult to establish a threat-judgment model with high reliability in the airdefense system for the naval warships. Air target threat level judgment is an important component in naval warship com-bat command decision-making systems. According to the threat level judgment of air targets during the air defense of sin-gle naval warship, a fuzzy pattern recognition model for judging the threat from air targets is established. Then an algo-rithm for identifying the parameters in the model is presented. The model has an adaptive feature and can dynamicallyupdate its parameters according to the state change of the attacking targets and the environment. The method presentedhere can be used for the air defense system threat judgment in the naval warships.     

网络化多传感器-多武器协同防空任务规划

针对网络化防空体系的多传感器-多武器协同任务规划问题, 考虑任务要求、装备性能、运用限制等约束, 构建多武器拦截与多传感器跟踪任务规划模型。前者以拦截时机、次数等为优化目标, 输出武器-目标配对以及对目标的拦截时段、跟踪时间要求; 后者以满足跟踪时间要求为目标, 输出传感器-目标配对和对目标的跟踪时段。设计了基于时段优选拼接和分支定界法的多传感器-多武器协同任务规划算法, 生成多传感器-多武器协同交战计划, 支持多传感器接力跟踪、跨平台打击引导、多武器协同抗击。在假定的舰艇编队与预警机协同防空场景下验证了所设计模型的有效性。     

多域作战下的群目标意图识别与预测

多域作战具有实体多类、队形多变、意图多样等诸多挑战，难以综合利用多元知识，因而主要依靠人工判决，以至于自动化水平不高。为了实现计算机自动推演态势，需要解决知识的图形化建模和意图推理综合两大难题。对此，在空海域管控知识图谱的基础上，搭建了多域作战战术规则库、编队队形与场景态势的映射关系，提出了基于多实体分层贝叶斯网络的群目标意图识别与预测方法。首先，运用群内目标实体的状态和事件信息，构建目标作战实体行为推理层。其次，利用综合作战实体的时序规则、双方相对距离及航向等信息，构建同类目标元意图推理层。最后，利用实体序列协作关系及编队队形信息，构建多域作战下的群目标总意图推理层。以航母群活动仿真数据为例，验证了所提算法能够获得较为可靠的意图推理结果。     

水面舰艇编队对反舰导弹的威胁判断研究

现代海战中,对空防御已经成为水面舰艇编队防御的主要内容。对来袭空中目标的有效防御是建立在及时而正确的判断基础之上的,而对空中目标的威胁判断又是对空火力有效分配和积极防御的基础。水面舰艇编队面临的空中威胁以反舰导弹为首要,本文通过为编队划分威胁判断区域,并在不同区域选取合理的指标,建立基于模糊集合理论的水面舰艇编队对反舰导弹的威胁判断数学模型。     

战场环境下多无人机时敏任务动态分配算法

时敏目标呈现的持续时间和出现空间不稳定等特点加大了无人机编队任务分配难度,将影响无人机编队的任务执行效果。针对该问题,在Leader-Follower编队结构下提出一种多无人机时敏任务动态分配算法,实现战场环境下多架无人机对多个时敏目标的打击。该算法在时敏目标时间窗口约束下,通过综合评估目标威胁代价、距离代价、任务执行时间、毁伤能力和打击收益完成编队任务动态分配,保证了无人机编队打击多个时敏目标的效能最大化。仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于多Agent的舰艇编队对海攻击仿真系统

设计了一种基于多 Agent 的舰艇编队对海攻击仿真系统,采用自下而上的建模方式,应用面向Agent的仿真软件技术对系统中各个Agent进行建模并构建了系统的结构框架,采取Agent通信语言(Agent communication language,ACL)实现Agent间通信。仿真部分模拟真实舰艇编队协同攻击过程设计了舰艇编队对海移动目标协〖JP3〗同攻击流程,仿真中提出改进的遗传算法解决武器目标分配问题,在预测目标打击位置时提出了虚拟航路法。仿真结果表明,该系统与实际符合较好,可以为舰艇编队对海作战各个步骤中的算法进行综合仿真,验证了该系统的有效性。     

多机载平台多目标跟踪与辐射控制

针对作战飞机编队多目标跟踪中的辐射控制问题,提出了一种多机多传感器协同多目标跟踪与辐射控制方法。该方法首先根据目标与我机编队之间的距离,利用模糊逻辑设定不同目标的跟踪精度,然后以目标跟踪精度为任务需求,在时间上控制雷达辐射。建立了目标的威胁评估模型,并根据目标相对我机的不同威胁度在空间上控制雷达辐射,选择威胁度最小的一个或几个雷达辐射。同时,利用多平台间的机载地理坐标系转换,进行多平台序贯滤波,实现传感器管理下的目标跟踪。仿真结果证明了方法的合理性和有效性,研究结论有助于提高作战飞机编队的抗侦察和抗干扰能力,从而提升整体的生存能力。     

以目标类型为主的一种威胁评估方法

结合现代防空作战的特点和指挥自动化系统的工作要求，对影响目标威胁评估的属性进行了分析，根据多属性决策理论和方法，提出了一种目标威胁评估方法。首先对目标类型进行分类；然后对影响目标威胁评估的各个属性进行划分；最后依据多属性决策方法，建立了目标威胁评估的数学模型，并通过示例介绍了威胁评估的求解过程。仿真结果表明，该模型能够有效目标威胁评估问题，能够有助于指挥员进行目标分配和提高防空武器系统性能。     

近程反导舰炮武器系统射击效率评估

近程舰炮武器系统担负着舰艇末端防空反导任务。提出了一种评估反导射击效率的方法,该方法选取了单目标毁伤概率、毁伤目标数学期望、服务概率作为射击效率指标。在确定舰炮武器系统有效射击区域的基础上,分析了反导可射击条件,研究了对单目标沿其航路射击的可射击时间、点射次数、受到各次点射的概率,利用经验公式得到单目标毁伤概率。然后,研究了多座舰炮对群目标射击时毁伤目标数学期望、服务概率两项评估指标的计算方法。实例计算分析表明该方法有效可行。