基于灰狼算法的多平台火力分配优化模型

为发挥多平台协同对海突击作战优势,综合考虑打击收益及打击代价两个重要影响因素,构建多平台火力分配数学模型,并且采用改进的灰狼优化算法研究解决多平台火力分配问题,结合实例进行验证。结果表明构建的火力分配模型紧贴作战实际,所采用的灰狼优化算法可以有效优选出最佳的火力分配方案,为指挥员指挥决策提供参考依据。     

近距空中支援中无人机目标分配问题研究

利用无人机实施近距空中支援作战是当前研究的重点,需针对复杂战场环境对实行多目标火力打击的无人机进行路径优化与目标分配。综合考虑无人机飞行高度、不同武器挂载、目标类型及各项指标、威胁区威胁代价、作战时间代价等因素,构建目标毁伤综合指标提高非对称打击效能,设置威胁区安全阈值提高路径有效性分析,采取自适应权重粒子群协同优化算法求解单无人机单目标航迹总代价,采取0-1规划法求解多无人机对多目标的不平衡任务分配方案,为近距空中支援任务中多无人机对多目标的分配提供决策支撑。     

超视距协同空战火力打击网络协同目标分配研究

针对超视距协同空战目标分配问题,结合常规超视距协同空战目标分配方法,提出火力打击网络协同目标分配和超视距拦截联盟概念。根据火力打击网络协同目标分配含义和相关约束条件构建新的协同目标分配模型。并结合具体超视距协同空战实例进行模型的求解。通过具体实例与常规目标分配模型比较结果可知,在本文假设条件下,相对于常规目标分配结果,火力打击网络目标分配更能体现超视距协同空战的协同性。应用新的目标分配模型能够增加拦截次数,提高拦截效率,但同时增加了制导难度并牺牲了命中概率。本文所用方法和所得结论可为后续超视距协同空战目标分配研究提供参考。     

基于集对分析的预警机指挥多机编队空战态势评估

多机编队空战态势评估是预警机指挥多机群协同空战战术决策的重要组成部分。分析了预警机指挥下的多机编队空战态势评估。结合态势评估的常用方法建立了一种综合距离优势、角度威胁因子、速度威胁因子的集对分析的态势评估模型。该方法在既定编队间进行态势评估不仅考虑双方的各个态势因素,还考虑敌方友机编队、我方友机编队等因素对态势评估结果的影响。态势评估的组合方式表明态势评定是在敌我双方所有的编队中进行的,仿真结果表明:集对分析中势的概念可以直观反映空中态势的优劣,对不确定值i的分析全面反映了态势变化。     

改进分解进化算法的飞行器动态火力分配

为解决飞行器在一次性投放火力有限的情况下,如何动态分配多波次火力问题。将目标价值、目标威胁与火力分配相联系,建立动态火力分配多目标优化模型(DWTA)。在DWTA模型下包括数个子火力分配模型(SWTA),下一波次的SWTA由上一波次SWTA的打击效果作为输入来进行更新。改进了混合共轭梯度法的多目标分解进化算法(MOEA/D),提出加入高斯扰动来生成初始搜索点集合,并运用共轭梯度法进行搜索。运用算法对模型进行求解,仿真实验表明,算法在保留MOEA/D算法优点的同时,相比传统MOEA/D算法求解模型用时22s,改进MOEA/D算法仅用14s,提高了算法的收敛速度,并完成了对多波次火力的动态分配。     

舰炮对空射击火力分配模型研究

为解决防空作战中舰炮对空射击火力分配问题,综合考虑舰炮武器的作战能力和空中目标的威胁态势,结合武器目标分配和射击时机分配,采用动态火力分配研究方法,重点分析了射击时机对毁伤概率的影响。结合权重函数与毁伤概率P(t)的分布律,最终计算出了射击时机目标函数和射击时机分配模型。该研究成果对于舰炮对空射击的理论分析和实际运用提供了参考。     

0-1型整数规划在火力最优分配中的应用

给出了空中目标威胁度和防空火力单位射击有利度的计算公式,建立了火力最优分配的０－１整数规划模型     

无人攻击机编队配系优化算法

以无人攻击机(UCAV)编队协同火力打击为背景,探讨了无人攻击机编队配系优化问题.首先分析了连续马尔可夫链(CTMC)理论描述无人攻击机火力打击的适用性,并利用CTMC理论对无人攻击机的作战过程进行建模,根据无人攻击机的特点构建了多型无人机打击多种目标的作战模型;对无人攻击机协同作战效果进行了预测,给出了效能预测的MATLAB求解框架;采用基于理想点法的决策方法,根据编队协同作战的预测效果对无人攻击机编队配系进行优化.算例分析表明本文的模型能够反映不同类型无人攻击机的打击特性,有效预测编队打击效能并确定最优配系.此方法能够准确描述无人攻击机编队的作战特性,算法便于计算机实现,为无人攻击机编队作战提供决策支持.     

基于战场态势变权的空中集群威胁评估

以联合空中作战为背景,提出了一种基于战场态势变权的空中集群威胁评估方法。首先建立了空中集群的威胁评估指标体系,根据离散信源与武器装备的相似原理构造了基于层次聚合的威胁指标量化模型;采用层次分析法和熵权法得到主客观权重,博弈组合得到常权权重,引入变权理论确定变权权重,使指标权重能够反映战场态势的特点和变化;然后针对传统多属性决策方法没有考虑决策者心理因素以及灰色关联分析和TOPSIS法评估结果不一致的问题,构建了基于后悔理论的灰色TOPSIS威胁评估模型,通过计算综合贴近度得到最终威胁评估结果,仿真实验证明该方法可靠有效。     

联合火力打击目标分配

目标分配是联合火力打击指挥决策的核心内容,但是构建合理、可信的联合火力打击目标分配模型是相当复杂和困难的.根据联合火力打击循环过程的分析,设定了目标分配优化的时间周期;综合红蓝双方情况以及战场态势更新,建立了目标分配的思维机制;在将整个作战空间划分为网格、降低目标分配复杂性的基础上,结合基本输入变量以及各约束条件的量化表达式,构建了目标分配的线性规划模型;最后,利用算例进行了验证性分析.该模型为联合火力打击目标分配优化、制定作战方案提供了定量分析工具.     

多层弹道导弹防御体系火力分配模型求解算法研究

研究了多层弹道导弹防御体系火力分配问题。首先对多层弹道导弹防御体系火力分配问题进行了描述;其次建立了基于最大化资源剩余价值目标函数的多层弹道导弹防御体系火力分配模型;多层弹道导弹防御体系火力分配模型是非线性NP难问题,针对目标函数的特点,应用线性逼近的方法,建立了易于求解的多层弹道导弹防御体系火力分配模型的近似线性规划模型;最后针对具体实例,应用多层弹道导弹防御体系火力分配线性规划模型,采用分之定界算法进行求解,仿真结果验证了模型的有效性及实时性。     

基于连续Hopfield网络的反导火力分配优化

为缩短防空火力分配模型解算时间,提高防空火力分配的鲁棒性,应用Hopfield神经网络对反导火力分配问题进行了研究。以反导火力分配为研究对象,建立了反导火力分配模型,以提高反导战场管理的智能化。提出了基于连续Hopfield神经网络的反导火力分配优化算法,并对该算法进行了收敛性和稳定性分析;最后应用实例验证了模型的有效性。     

战术弹道导弹防御中的威胁评估算法

弹道导弹防御系统中制定防御计划,确定最佳部署策略都需要实时、准确地评估TBM的威胁程度,依据攻防双方的能力及武器的特性,采用了多属性决策理论中的TOPSIS方法,提出了战术弹道导弹威胁等级评估算法,建立了导弹威胁评估的数学模型.该算法具有多属性输入和多决策优化的排序功能和实时判决能力,适应瞬变的导弹攻防态势.仿真实例证明了该算法的可行性.     

多无人机协同机场驱鸟任务分配

为解决传统机场驱鸟效率不高的问题,将多无人机协同技术引入该领域,基于自创的“伏击法”的驱鸟策略完成任务规划建模,并设计了一种基于遗传算法的任务分配方法。分别引入了推理树分析法和模糊逻辑分析法对参数进行优化选择,评价鸟击威胁和无人机拦截效率这两个任务规划的前置条件。设计了多个约束条件以保证任务规划的实际效果,并基于比例导引制导律对无人机执行任务时间进行估计。仿真实例表明,该方法在多个约束条件和同时面临多个鸟类目标的条件下,能有效完成多无人机协同驱鸟任务分配工作。     

要地防空火力兼容模型研究

火力兼容是影响要地协同防空作战能力发挥的一个关键问题。为获得要地多种防空武器系统协同防空时的火力兼容模型。针对一般防空火力兼容模型的不足,引入动态目标模型和时间控制量。建立了基于时间步长的各种防空武器的弹道模型和以弹道模型为基础的火力兼容模型。给出了模型的解算方法。仿真表明,模型准确性较高,为深入研究防空武器的协同使用提供了一定的依据。     

攻击机对地攻击WSEIAC模型研究

为有效分析攻击机的作战效能，在航空武器性能指标基础上，以突防敌地面防空火力为作战背景，从实战角度提出了攻击机对地攻击的WSEIAC模型及模型参数的确定方法，给出了效能评估的基本过程并进行了应用实例分析。结果表明该模型较充分考虑了影响武器效能的多种因素，客观的描述了攻击机对地作战的实质，能够为作战指挥人员提供决策参考。