基于时空约束的常规导弹火力分配建模与实现

现代战争对常规导弹火力分配的实效性提出了更高要求,考虑常规导弹生存、突防等影响因素,以毁伤下界为约束,建立了基于时空约束的动态常规导弹火力分配模型。将遗传算法全局搜索能力强和禁忌搜索算法局部寻优能力好的特点结合起来,构建了遗传禁忌融合算法,并将其用于常规导弹火力分配求解中。仿真结果表明,该方法能在较短时间内寻得最优解,求出的火力分配方案符合战场态势,验证了模型的有效性和算法的可行性。     

基于专家系统的防空火力分配模型

利用人工智能的原理,模拟军事专家的思维活动,建立基于专家系统的防空火力分配模型.该模型具有自学习功能,可自动获取和修改知识库中的知识,具有很好的实用性,可随时与用户进行交互.用产生式规则和原型表示可拦截条件及多目标优化分配原则等知识,采用了虚拟飞行时间作为综合威胁判断准则和可调整的分配始线和分配终线,能较好地满足实际需要.     

基于蜂群算法的坦克阵地部署与火力分配模型

为了解决坦克分队进攻战斗中的兵力部署和火力协同问题,提出坦克阵地部署模型和坦克火力分配模型,前者解决坦克分队从集结区域到作战区域的兵力分配问题,后者解决坦克接敌后的火力协同问题.针对坦克作战中的对抗特性,建立确定型火力对抗模型,在火力分配模型中体现敌我动态对抗过程.为了求取坦克阵地部署和火力分配最优方案,采取双层迭代策...     

常规导弹联合作战火力运用方法研究

联合火力打击作为一种独立的作战样式,目前还缺乏深层次的定量分析。建立了联合作战火力运用主要环节的数学模型,并立足于最优化的观点,改进了相应算法。采用改进的层次分析法进行目标选择,将数论优化理论引入到瞄准点选优过程中,并提出了一种基于遗传算法的火力最优分配方案。上述算法不仅提高了计算效率,也是进行仿真系统开发的理论基础。最后给出了仿真示例。     

火力分配多目标规划模型的改进MOPSO算法

提出一种改进的多目标粒子群优化算法(multi-objective particle swarm optimization, MOPSO)算法,通过化解约束条件、修改速度和位置更新等使该算法适于求解火力分配多目标规划模型。最终求解的非劣解集构成Pareto前沿,体现增加火力单元数量对射击效能的影响,决策者可按照意图从中选取最终解。不考虑多目标规划模型中的属性目标,对敌毁伤概率随迭代步数演变与单目标函数相比,收敛性能相同,最大值相近,验证了所提算法的有效性。     

基于禁忌退火粒子群算法的火力分配

火力分配问题是典型的NP完全问题,传统的求解算法存在指数级的时间复杂度。给出具体实用的防空火力分配模型,提出一种基于禁忌搜索与退火粒子群优化的新算法,并针对多种空袭规模的实例进行计算机仿真。仿真结果表明,与禁忌搜索、标准粒子群优化、退火粒子群优化等智能算法相比,新算法在解决火力分配问题时具有更优良的收敛精度和时间性能。     

基于拍卖算法的多机协同火力分配

为解决超视距协同空战中的多机协同火力分配问题,首先建立了空战威胁估计和空战优势估计模型,构建了多机协同火力分配的数学模型。其次基于多智能体拍卖算法,提出了一种分布式的多机协同火力分配方法,该方法同时考虑了火力分配的效益和代价,能在较短的时间内给出较为合理的协同火力分配方案,具有计算量小、通信量低、动态性以及实时性好等特点,可应用于解决多机协同火力分配中的资源分配、冲突消解等协作问题。最后,通过仿真实验证明了该方法的合理性和有效性。     

基于神经网络的防空武器多目标火力分配模型

首先通过对防空Ｃ３Ｉ辅助决策系统中火力分配问题的分析,针对目前火力分配数学模型的目标函数单一的状况,建立了一种多目标函数的火力分配模型。在此基础上,基于对不确定因素的考虑,引入模糊集概念,建立了一种多目标火力分配模糊优化模型。为克服传统方法求解组合优化问题的困难,利用优化神经网络给出了算法。     

基于综合评价的弹炮结合系统火力分配模型

火力分配是弹炮结合武器系统射击指挥中的重要环节,在弹炮共防区,如何合理地确定射击目标的火力单元,是影响武器作战效能的重要因素。对弹炮结合武器系统中防空导弹分系统和高炮分系统战术技术性能与作战特点进行了分析比较,定义了先机毁伤的概念,并将毁伤概率、先机毁伤和武器费用作为影响火力分配的因素。根据火力分配问题的特点,提出一种主客观赋权相结合的确定指标权重的方法,建立了基于多指标综合评价的弹炮结合系统在弹炮共防区的火力分配模型,为弹炮结合系统的火力分配智能化提供一种新思路。     

基于分解进化多目标优化算法的火力分配问题

战前制定合理的火力分配方案,可以优化资源配置,用最小的代价获取最大的战场收益。综合考虑攻击、资源和毁伤概率等约束条件,建立了火力分配多目标优化数学模型。提出了一种求解火力分配模型的分解进化多目标优化算法,并设计了不可行解修复方法。仿真实验得出两个结论,一是不可行解修复方法可以显著提高算法的收敛性;二是在解决火力分配优化问题上,所提算法具有较好的收敛性和分散性,采用合适的分解方法可以有效提高算法的性能。     

装备保障任务分配建模与DLS-BCIWBA算法求解

针对以时效优先为目标的装备精确保障协同任务分配问题,设计考虑保障单元能力更新机制,提出基于动态列表规划 (dynamic list scheduling,DLS)和二进制混沌入侵杂草蝙蝠算法 (binary chaotic invasive weed bat algorithm,BCIWBA)的混合任务分配方法,通过DLS选择所需执行的任务,设计BCIWBA为选定任务分配保障单元。BCIWBA利用蝙蝠算法的全局寻优能力和迭代初期快速收敛性进行全局搜索,然后选取部分最优个体融合入侵杂草生长繁殖、空间扩散和竞争生存机制进行局部搜索,并通过学习因子和惯性权重的自适应协同更新以平衡探索和开发能力,结合脉冲频率、响度和发生率变化区间的混沌搜索避免早熟收敛。仿真算例表明,所提方法可对时序逻辑任务分配问题进行快速高效求解。     

基于非合作博弈模型的跨层资源分配算法

针对多用户多输入多输出 正交频分复用(multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiple, MIMO-OFDM)系统的上行链路提出一种基于非合作博弈模型的跨层资源分配算法。基站为用户分配初始上行速率后,各用户间通过非合作博弈方式实现功率最小化。功率未饱和的用户向基站申请增加吞吐量,基站在调整用户吞吐量时综合考虑用户信道条件与媒体访问控制（media access control, MAC）层缓存的状态。仿真表明,算法既降低了用户终端的功率开销,同时兼顾了多用户间的公平性。     

基于模糊机会约束双层规划的动态火力分配建模与实现

针对现有动态火力分配模型未考虑不确定因素及复杂约束的问题,引入不确定规划理论,建立了基于模糊机会约束双层规划的动态火力分配模型.首先,以最大化效费比和尽早拦截分别作为模型的上下层目标函数,并考虑复杂战场环境下的模型约束.在此基础上,构建了一种针对双层多约束动态火力分配问题的递阶结构粒子编码方案,并将带审敛因子的离散变邻域粒子群算法及带怀疑因子及斥力因子的粒子群算法有效结合,利用模糊模拟技术,提出一种分层递阶的混合模糊粒子群算法.仿真实例表明,该算法具有更强的全局寻优能力和更快的收敛速度,能够满足大规模动态火力分配问题对时效性的高要求.     

Saturation attack based route planning and threat avoidance algorithm for cruise missiles

According to the characteristic of cruise missiles,navigation point setting is simplified,and the principle of route planning for saturation attack and a concept of reference route are put forward.With the help of the shortest-tangent idea in route-planning and the algorithm of back reasoning from targets,a reference route algorithm is built on the shortest range and threat avoidance.Then a route-flight-time algorithm is built on navigation points.Based on the conditions of multi-direction saturation attack,a route planning algorithm of multi-direction saturation attack is built on reference route,route-flight-time,and impact azimuth.Simulation results show that the algorithm can realize missiles fired in a salvo launch reaching the target simultaneously from different directions while avoiding threat.     

对多波次目标直接分配到弹的反导火力规划方法

火力规划是反导力量作战运用的重中之重,对多波次目标的反导火力安排与分配是一个复杂的不确定多约束优化问题。在对反导火力规划问题分析的基础上,给出了弹 目分配时机、模型思路和假设。分拦截任务分配和弹-目分配两步建立了反导火力规划模型,拦截任务分配中,通过时间段分解将同时需要求解的多个问题转换为多个子时间段的一个问题;弹-目分配中,基于航路捷径、目标落点的不同,拦截弹拦截有利度计算是关键环节。模型突破以往研究目标不考虑时间约束的局限,建立起弹-目-时间对应分配关系,提供一种新的、动态的反导火力规划方法,仿真实例体现了模型较好的工程应用前景。     

分布式卫星系统协作任务分配模型及优化算法

面向未来分布式卫星系统(DSS)自主协作运行模式,对DSS任务优化分配问题进行了分析和建模.在此基础上给出任务组的概念,并利用集覆盖理论将任务分配问题转化为集覆盖问题.从而引入MAS理论中的合同网协议,以系统完成任务目标的总耗能最少为原则,加入限定卫星可回应子任务数的约束后,提出了一种基于合同网的严格启发式的优化算法对分配模型进行求解.同时,证明了算法搜索结果的上确界;分析了算法的收敛性和时间复杂度.该算法具有分布性,搜索空间缩减快,适合于中小规模的任务分配.     

资源约束的拼件维修模型与粒子群求解算法

为了获得最优的装备作战单元的拼件维修方案与任务分配方案, 建立了一种同时优化拼件维修方案与任务分配方案的非线性规划模型, 模型中同时考虑了不同任务对武器系统的具体需求、武器系统的客观情况、维修资源约束, 可以最大化地协调任务、装备群与维修资源之间的矛盾, 所以更加贴合实际. 设计了基于粒子群算法的求解算法, 包括算法框架、粒子的表示、初始化、适应度函数、更新方法等. 最后, 应用该粒子群算法对具体实例进行了求解, 分析表明模型与算法可以有效地优化任务分配方案与拼件维修方案, 提高装备作战单元任务成功概率, 为决策者制定决策提供指导.     

导弹攻防对抗中追逃对策模型与配点求解法

未来的来袭导弹可能具备较强的机动性,其弹道不可预测,针对拦截弹追击此类目标的追逃问题,基于微分对策(differential-game, DG)理论建立追逃博弈模型并给出求解方法。模型在分析两者相对运动的基础上,考虑地球重力和自转的影响,以推力角为控制变量,离地高度、速度和经度角为状态变量,建立微分方程组。然后将追逃DG模型转化为单边最优对策问题;并给出改进的高精度五阶Gauss-Lobatto多项式配点法来近似状态变量对时间的导数,将微分方程组转换为代数约束,降低非线性规划问题复杂程度。最后给出了本文研究的仿真实例。     

武器装备科研经费分配的规划模型与算法

针对武器装备科研经费分配难的问题,首先,考虑了不同武器装备研制费用随时间的分布模型,其次,在满足多种现实约束的情况下,以分配方案最大化满足经费需求为目标建立了数学规划模型,并设计了基于差分进化的求解算法。针对模型的特殊性,设计了特殊的编码方式,以满足各种现实约束。最后,通过一个示例验证了该模型和算法的有效性,可以为武器装备科研经费规划提供决策支持。