基于模糊多目标规划的防空反导火力分配

针对现有多目标火力分配(weapon target assignment,WTA)方法很难适用于不确定情况下防空反导作战的问题,提出了基于模糊多目标规划的防空反导WTA方法。首先,采用三角模糊数刻画不确定的目标威胁度,在考虑防空反导作战特点的基础上,基于模糊多目标规划建立了WTA模型;然后,根据必要性测度原理将含有模糊参数的目标函数进行了等价清晰化;接着,提出了具有单/双势阱的多目标量子行为粒子群算法用于求解WTA模型,该算法采用了单/双势阱位置更新方式、粒子混合随机变异方法、领导粒子两阶段选取方法;最后,通过实例仿真验证了模型的合理性和算法的有效性。     

自适应差分进化算法求解多平台多武器-目标分配问题

针对水面舰艇编队防空反导作战中的武器-目标分配问题,建立了编队防空火力分配模型,将自适应差分进化算法应用到模型的求解与仿真中,并根据参数优化,改善了问题求解的收敛特性。针对模型求解的特殊要求,采用适当的编码方案,使种群个体编码满足约束条件,利用混沌序列初始化种群,加强种群的搜索多样性,变异、交叉参数的动态自适应策略和混沌序列扰动避免算法陷入局部最优等方法对算法进行优化改进,较方便快捷地解决了多平台多类型武器-目标分配问题。实例证明,该方法能够获得满意的结果,与其他智能算法相比,在优化性能上有较大改进。     

Survey of the research on dynamic weapon-target assignment problem

1 .INTRODUCTIONThe nature of modern war has been changed withthe advent of long-range and precision weapons ,together with advanced sensors and informationsystems[1].Compared with the traditional warfareinindustrial age , great revolution has taken placein the modern war in the information age ,in suchfields as the operational theory ,structure of armyand the way of command and control (C2) . Withthe development of newtechnology ,the operationstyle of modern warfare has been changing from…     

基于模糊评判的新防空威胁评估模型

防空威胁评估是防空作战指挥决策中的关键环节之一。结合现代防空作战的特点,在分析了威胁评估有关因素的基础上,给出了一种新的威胁评估方法———静态威胁和动态威胁相结合的综合威胁,并对静态威胁和动态威胁中的因素进行了分析,对相关的指标进行了量化。根据防空作战中的实际情况建立了相应的数学模型,利用模糊决策和模糊综合评价理论和方法,给出了相应的算例,证明了此模型的有效性。该模型也可为其它兵种的防空威胁评估所借鉴。     

基于改进AGD-分布式多智能体系统的目标优化分配模型

由于现代化战场环境动态多变、作战实时性高,针对当前防空作战中武器目标分配(weapon target assignment, WTA)约束多且复杂、传统建模无法真实反映战争过程、模型可信度不高等问题,提出一种在分布式约束优化问题(distributed constraint optimization problem, DCOP)背景下,基于多智能体系统(multi-Agent system, MAS)理论的武器目标优化分配模型,并利用改进的加速梯度下降(accelerated gradient descent, AGD)算法进行求解。通过实验证明了该算法具有良好的收敛性和低复杂度,能够适应现代化防空作战的需求,满足大规模寻优问题的需求,高效解决多智能体目标优化分配问题。     

基于动态规划遗传算法的防空部署优化模型

随着高新武器的研制和投入使用,战场环境变得越来越复杂,正确有效地进行防空部署成为防空作战的难点问题。从进攻方的角度分析影响要地防空部署的主要因素,提出将动态规划算法用于求解攻击最小危险航线,并将其融入遗传算法的适应度函数,得到一种基于动态规划 遗传算法的防空部署优化模型。该模型可对要地防空部署进行优化,能够得到基于进攻方的最优部署方案。实验结果表明,该模型是有效可行的,为防空作战中指挥人员实施战前部署提供参考和借鉴     

改进差分进化算法求解武器目标分配问题

针对武器目标分配问题求解收敛速度慢、搜索效率低、寻优精度差的问题, 提出一种基于改进差分进化算法的武器目标分配方法。首先, 建立多约束条件下武器目标分配优化模型, 将动态武器目标分配问题离散为静态武器目标分配问题处理。其次, 采用随机邻域变异策略平衡差分进化算法全局探索和局部开发能力, 采用基于历史存档的自适应参数整定方法, 根据“精英”信息动态更新算法参数。最后, 通过与5种变种差分进化算法的对比实验, 验证了所提方法寻优精度高、收敛速度快、鲁棒性强的优点。     

基于直觉模糊TOPSIS和变权VIKOR的防空目标威胁综合评估

针对传统防空目标威胁评估中威胁因素考虑不全、定性指标量化不精确以及属性指标权重固定不变等方面的不足,在综合考虑目标静态和动态属性的基础上,提出了基于直觉模糊理想解逼近(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)法和变...     

空防对抗中战场态势综合评估的一种新方法

以防空作战实际需要为出发点,从作战指挥的角度对战场态势评估问题进行了深入研究。首先给出了战场态势的一种全新定义,提出了空袭态势和防空态势的概念,将影响态势的因素分为两类,一类为静态因素,一类为动态因素。详细给出了影响空袭态势和防空态势的静态因素、动态因素指标体系,并提出了确定因子表征值的一种新方法,它将因子表征值与因子属性值相区分,定义表征值是属性值对模糊概念的隶属度。在此基础上建立了基于模糊概念层次分解的战场态势综合评估模型。该成果已被用于指挥自动化系统中,为指挥员掌握战场全局以及战役进程提供很好的支持。     

考虑动态重构的装备体系可用性及弹性分析

要素协同作战框架下武器装备体系具有可动态重构的系统特性, 既增加了体系的复杂性和交互性, 又使其具有了更为明显的弹性特征。本文首先提出了装备体系弹性多层级评价方法, 确定了组成体系的关键装备要素。其次, 以典型的关键装备要素——武器系统为对象, 提出了基于动态双阈值多状态权重k-out-of-n系统模型的装备体系的性能可用性及弹性分析评价方法。最后, 以编队协同防空作战体系为对象进行案例应用研究, 得到了性能阈值恒定、随时间变化和动态变化这3种情况下的火力网可用度和弹性随时间变化的规律, 并验证了所提模型与评价方法的有效性与实用性。     

基于记忆辅助动态UMDA的UCAV编队动态目标分配

针对无人作战飞机编队对地攻击过程中的动态目标分配问题,建立了针对联合目标的武器目标分配（weapon target assignment, WTA）模型,反映攻击方攻击意图及对目标内在关系的理解。提出基于记忆辅助的动态单变量分布估计算法（memory enhanced dynamic univariate marginal distribution algorithm, MDUMDA）对问题进行动态寻优,利用概率模型对动态寻优过程中的历史信息加以记忆和利用。仿真结果表明,所建立的WTA模型是合理的,MDUMDA能够有效求解动态WTA问题,其性能明显优于随机迁移算法。     

信息化条件下海上编队区域防空目标分配方法

针对现代海上编队作战是基于信息系统的体系作战客观要求,对信息化条件下海上编队区域防空目标分配问题进行了研究,提出了对空防御拦截水平的概念,建立了多层防御模式下的编队区域防空目标分配模型.为了有效求解模型,综合运用交互式决策思想和遗传算法,提出了一种基于遗传算法(GA)的交互式求解模型的方法.在GA设计中,通过对染色体编码、初始化种群、适应度函数以及遗传运算、选择策略等环节的合理设计,保证了产生个体的有效性,提高了搜索质量,加快了搜索速度.仿真结果表明了模型和算法的有效性,从而为有效解决现代海上编队体系作战的区域防空目标分配问题探求了一条新途径.     

战役性联合压制作战远程支援干扰部署优化

远程支援干扰编队是空中压制集群中用于支援火力压制编队突防的“首波”电子干扰力量,对其进行优化部署将有助于提高空中压制集群在其突击航路“前段”的突防效能。然而当前研究成果普遍存在缺乏战术背景及对空中压制集群作战筹划规程不明的问题。缺乏战术背景，致使研究结论出现偏颇或错误;对空中压制集群作战筹划规程不明使得在建模过程中对相关约束把握不全、不准,致使研究结论实用性不强。本文从空中压制集群作战实际出发,依据防空预警雷达网的空情融合规则建立了雷达探测威胁模型;以突防航路被敌雷达网探测的威胁总量为目标函数，建立了远程支援干扰编队部署决策模型;为解决几何解析难以进行模型解算及对广域多参函数进行二进制编码将出现计算效率低等问题，设计了基于二值图像封闭区域检测的实数遗传算法;最后通过实例仿真验证了所构模型的有效性及正确性。     

对敌网络一体化防空体系的联合压制策略

为实现对敌网络一体化防空体系的有效压制,以“超网”理论为基础,分析并构设了“两层四链四网”的网络一体化防空体系结构模型;选取“作战环数”为作战体系效能评估指标,构建了火力打击及电子攻击条件下联合压制作战效能评估模型;通过仿真计算,得出在对敌网络一体化防空体系实施联合压制作战时,应采取“先实施战役性联合压制毁敌30%节点以达成破敌体系、后实施战术性联合压制全程扰敌以达成乱敌护航”,“战役性联合压制以火力打击手段毁敌为主、战术性联合压制以电子攻击手段扰敌为主”的行动策略。     

基于DDBN-Cloud的舰艇编队防空目标威胁评估方法

海上编队防空作战中,针对来袭目标威胁评估过程中不确定性因素较多、观测数据易缺失以及已有评估方法难以考虑动态威胁态势的问题,提出了基于离散动态贝叶斯网络云模型(discrete dynamic Bayesian networks cloud, DDBN-Cloud)的威胁评估方法。通过分析来袭目标特征,构建了目标威胁评估体系;为避免节点威胁属性值在小范围内连续变化所引起的重复计算,采用模糊逻辑理论将体系中的连续型变量转化为离散型变量;针对评估过程中指标数据缺失问题,采用前向信息修补算法进行信息预测修补;采用证据可信度对不确定性节点的先验概率进行赋值,使得贝叶斯网络(Bayesian network,BN)参数更贴合实际;最后,利用云模型将得到的威胁评估概率转化为确定的威胁度,实现由定性概念到定量数值的转化,进行威胁排序;仿真实验表明,该方法适用于目标数据缺失时的动态威胁评估,与静态贝叶斯网络云模型(Bayesian networks cloud, BN-Cloud)法和相对熵排序法相比,其结果更合理,具有一定的实用价值。     

基于子目标进化算法的要地防空武器系统优化部署

针对现代空袭、防空特点,提出要地防空远程扇形,中程、近程环形的部署方案。根据距要地不同距离范围空袭目标的特点和各型武器的性能,对部署范围进行划分。建立考虑均匀性、纵深性、靠前部署、相互掩护以及接力制导目标的高维多目标优化函数模型。从缩小搜索空间入手,在理论上证明了通过子目标函数值排序进行Pareto最优解求取的可行性,提出了子目标进化算法。同目前的高维多目标优化问题求解算法相比,显示出一定的优势。通过一个具体的部署算例,验证了所提出算法和建立的高维多目标优化模型的正确性和可行性。     

装甲分队动态武器目标分配中蚁群算法终止控制

针对较大规模静态武器目标分配问题中算法实时性差、分配方案不适用于发生变化的战场态势的问题,分析了装甲分队动态武器目标分配问题的特点,以解效用最大为目标函数,提出了一种算法终止控制策略,其综合考虑了解的质量、继续计算改善解质量的效率、模型参数变化的影响。将该策略应用于一种改进蚁群算法中,仿真结果表明,应用此种策略可在确保一定解质量的前提下,避免解失效并有效提高解效用,减少计算迭代次数,缩短计算时间。     

具有条件风险值的动态火力分配方法

针对火力分配（weapon-target assignment,WTA）中的不确定性因素,研究了一类目标数量和类型不确定的动态火力分配问题。首先,构建了最小总任务费用的确定型WTA模型;其次,引入时间变量、想定模式和风险值约束,把确定型WTA问题转化为具有条件风险值约束的两阶段动态WTA问题,并用线性不等式集代替条件风险值约束,从而把动态WTA问题转化为混合整数规划问题;最后,设计一种循环多次交换禁忌搜索算法。仿真结果表明,新算法能够在较短时间内求解较大规模动态WTA的优化问题。     

地面防空非对称信息对抗仿真研究

在地面防空作战中 ,地空导弹和空中目标的对抗是一个动态的对抗过程。在多目标攻击时 ,进行目标分配后 ,通过把模型分为自身状态和对对方的估计状态 ,建立了防空作战多导弹 多目标的信息对抗模型。分析了在多目标攻击的情况下 ,目标的分配原则以及导弹追击和目标逃避的控制输入的选择原则。通过仿真 ,体现了导弹和目标之间的对抗性 ,对深入研究地面防空系统对抗性建模方法具有重要意义。     

防空导弹混合部署火力单元间配置距离的量化

防空导弹混合部署是防空导弹混编作战的前提,它对于形成高、中、低空,远、中、近程的防御火力配系,充分发挥各型地空导弹武器系统的优长,提高防空武器系统的生存能力和整体作战效能有着重要意义。在分析了影响防空火力单元距被掩护对象的距离和火力单元间配置距离的因素的基础上,给出了计算防空导弹火力单元与被掩护对象的距离的计算模型。以满足火力杀伤纵深要求为前提,对火力单元间的配置距离进行详细分析,并给出了计算模型。