动态武器目标分配问题中策略优化的改进算法

动态武器目标分配(Weapon Target Assignment,WTA)中的目标选择策略问题可以通过建立马尔可夫决策过程(Markov decision processes,MDP)模型进行研究,但目前尚无有效求解此类较大规模的MDP问题中最优策略的算法.通过分析动态WTA问题的MDP模型特点,给出了求解该问题最优策略的改进算法.该算法主要在初始策略选取规则、策略改进规则以及最优策略的判断准则等方面进行了改进.该算法具有计算量小,节省内存,并可得到最优解等优点.最后,通过算例将该算法与传统算法进行了比较.改进算法可以用于解决较大规模的动态WTA中的策略优化问题.     

基于仿真的武器-目标分配问题求解方法

武器-目标分配问题是一种NP问题.分析了武器-目标分配问题的特点,把武器-目标分配问题转化为加权运输问题,把不同权系数下运输问题的精确解作为原问题的近似解,权系数不同时运输问题的解对应原问题的目标函数值不同,可把武器-目标分配问题的目标函数看作权系数的函数.采用仿真方法产生权系数,计算相应运输问题的解及其对应的武器-目标分配问题的目标函数值,进行迭代搜索,逐步改进武器-目标分配问题的解,得到较好的近似解.实验结果表明:提出的仿真方法计算所得解的质量较高,是求解武器-目标分配问题的一种有效方法.     

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...     

基于二分图最优匹配的虚拟网络映射算法

针对现有虚拟网络映射存在开销较大、资源利用不够合理的问题,提出了一种基于二分图最优匹配的虚拟网络映射算法。首先以虚拟节点和物理节点为顶点构建二分图,将节点映射问题转化为二分图最优匹配问题;其次将节点资源评价最高的物理节点与节点需求评价最高的虚拟节点优先匹配,并利用Kuhn-Munkres算法求解二分图最优匹配,依据匹配结果进行节点映射;最后利用 k-最短路径算法实现链路映射。实验表明,与以往的映射算法相比,提出的映射算法在保持较高映射成功率的同时,提高了长期收益开销比,且资源利用更加合理。     

基于匈牙利-模拟退火算法的多阶段武器目标分配方法

针对现代化战争中远程精确制导武器成本高昂以及武器发射平台数量有限的问题,研究了多阶段武器目标分配问题,以最小化武器成本为优化目标,建立了混合整数非线性规划模型。设计了一种集成匈牙利和模拟退火的混合智能搜索算法,首先根据待攻击目标的时空状态与毁伤特性确定打击阶段、标记可松弛性。在模拟退火的框架下,基于目标的松弛性调整攻击阶段,再通过匈牙利算法计算每个阶段武器和目标的精确匹配方案。通过启发式算法和精确求解技术的结合,在保证求解质量的前提下,极大减少了计算时间。通过计算实验,与变邻域搜索算法进行了对比分析,验证了该算法在求解多阶段武器目标分配问题的有效性。仿真结果表明,所提算法在计算时间和求解效果上优于变邻域搜索算法。     

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。     

武器-目标分配问题的粒子群优化算法

建立了武器-目标分配问题的优化模型,分析了各种解决此模型的方法的优缺点。经典的粒子群是一个有效的寻找连续函数极值的方法,结合遗传算法的思想提出粒子群算法来解决武器-目标分配问题。经过比较测试,4种粒子群算法的效果都比较好,特别交叉策略A和变异策略B的混合粒子群算法是最好的且简单有效的算法。     

基于遗传算法的一类武器目标分配方法研究

针对联合作战的武器目标分配问题,建立了资源受限条件下的多组武器目标分配数学模型,并研究了用遗传算法求解模型的方法.该遗传算法通过设计一种满足约束条件的染色体编码格式,把求解问题转化为无约束的组合优化表现形式,从而可以利用单点随机定位算术交叉和变异运算以及精华选择策略来求解.仿真计算结果表明了模型和所提算法的有效性.     

基于主从递阶决策的战术级防空武器目标分配模型

针对防空C3 I系统中的决策问题,建立了目标分配的数学模型。该模型引入了主从递阶思想,较好地反映了决策中上、下级的层次关系和同级之间的关联关系。结合军事决策的特点,给出了实用的启发式算法,最后获得的是反映指挥员决策特点的满意解。该模型在工程实践中得到有效应用的同时,也为各级防空C3 I系统的联合建模提供了一个新的思路     

实施饱和攻击的反舰导弹武器目标分配

反舰导弹实际战术使用中,为提高突防概率,主要是采取饱和攻击的作战模式。首先通过对多弹多平台协同作战的要素分析,建立了多指标混合最优化目标分配模型。将火力分配目标决策与航路规划决策过程相结合,提出一种多发射平台、多约束下对目标实施饱和攻击的分配实施方法。仿真结果表明,所建立的模型计算快速,特别适合战场环境下目标分配问题的实时求解,可为部队发射平台配置和火力分配提供依据与参考。     

基于IDPSO的武器目标分配优化算法

针对武器目标分配(weapon-target allocation,WTA)优化问题的特点,对改进型离散粒子群(improve discrete particle swarm optimization,IDPSO)算法应用于WTA的若干问题进行研究。首先建立了资源受限条件下最大化效费比的WTA优化模型。然后,构建了一种针对多约束WTA问题的粒子编码方案,在此基础上,改进传统粒子群算法的位置和速度更新方式,提出了带怀疑因子和斥力因子的IDPSO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,能够有效求解大规模WTA问题,适应现代战争中辅助决策对实时性的要求。     

基于遗传算法的目标优化分配模型

结合我国防空武器的现状,根据现代防空混合配置的特点,提出了基于遗传算法的目标优化分配模型,有效地解决了目标优化分配这一复杂而困难的问题,从而提高了地空导弹武器系统的防空作战效能。     

目标分配问题的蚁群算法研究

防空C3I系统的目标分配问题中如何使射击效率最佳,是非常重要又十分困难的问题。分析了目标分配问题各种解算方法的特点及存在的问题。结合蚁群算法思想,提出了一种新型的目标分配算法模型,并进行了算法实验。实验结果表明,基于蚁群算法思想的目标分配算法是有效的,特别是问题规模较大时更显示出其较快的收敛速度和较高的精度。     

基于改进BBO算法和模糊期望效果的反导武器目标分配建模与实现

针对现有反导武器目标分配(weapon target allocation, WTA)由于忽略射击有利度和目标意图价值的不确定特征,而造成目标错分、漏分的问题,引入模糊期望理论,构建基于模糊期望效果的最大化费效比反导WTA模型。针对模型特点,提出基于改进型生物地理优化(improved biogeography-based optimization, IBBO)算法。该算法采用基于整数的矩阵编码方式,通过余弦动态自适应策略改进迁移操作。同时,引入共生生物搜索(symbiotic organisms search, SOS)算法中相互作用思想,设计基于共生策略的变异操作。此外,在IBBO算法基础上结合模糊模拟形成混合智能算法,对模型进行求解。仿真实例表明,所提算法较好地协调了集约化和多样化的能力,提升了求解的精度与效率,满足不确定环境下反导辅助决策对求解精度和时效性的要求。     

编队内协同超视距空战目标分配模型研究

为解决当前目标分配计算量大、难以实时计算的问题,提出了一种针对编队内飞机协同超视距空战的目标分配新模型。该模型根据现代空战以中远距拦射为主要作战任务、编队内飞机之间的距离很小的特点,忽略编队内飞机之间相对目标的距离差异,从武器类型的角度建立,从而减小问题解的规模。对某作战想定采用粒子群优化算法对一般目标分配模型和新模型进行了分析比较,结果表明该模型具有计算量小、求解速度快的特点。     

机场停机位分配问题的图着色模型及其算法

停机位分配作业关系到整个机场的系统运作,其作用相当重要。通过对停机位分配的分析,把停机位的分配转化为图着色,建立停机位分配问题的图着色模型,并引入时间片算法确定航班使用机位的时间冲突集合,根据"先到先服务"的原则给出了停机位分配的顶点序列着色算法,该算法的计算复杂性为O(n2k2),最后将该算法应用于一个算例。     

疾病基因网络的二分图投影分析

介绍了一种可揭示同一集合内部结点相互关系的二分网络投影方法,并运用此方法对基因疾病二分网络图做研究.通过遗传性疾病与致病基因的关联性来分析不同疾病之间隐含的相互关系,得出由相同的基因变异所引起的各种不同疾病之间存在着或多或少的联系,这些疾病比起毫无联系的疾病,其相互引发的概率也要大得多.此结论使我们能够更清楚地认识到遗传性疾病的发病机制,对疾病预防以及医疗诊断都有一定的参考价值.     

基于改进差分进化算法的跨平台武器目标分配方法

现代战争中,跨平台武器单元的协同利用,是合同编队体系的重要内容,作战方式也正由平台级协同向着能力要素级协同转变,这对武器目标分配问题的解决提出了更大挑战。本文将武器单元的最小划分单位细化到能力要素级,以毁伤概率与成本消耗为优化目标,面向多种来袭目标的编队防空场景,提出了跨平台武器目标分配算法。同时,基于混沌映射提出了混沌种群重构(chaotic population reconstruction, CPR)机制,并结合带存档的自适应差分进化(adaptive differential evolution with optional external archive, JADE)算法提出了CPR-JADE算法,利用CPR机制可以帮助算法在解决高维复杂约束问题时跳出局部最优。再将其运用到武器目标分配模型上,实现了对模型的高效求解。最后,通过在多种数据规模下与其他进化优化算法的仿真对比试验分析,验证了所提方法的正确性与有效性。     

区域反导目标分配模型优化分析

区域反导目标分配是多资源约束,按照一定分配准则循环分配的过程.分析了区域反导目标分配流程与准则,构建综合拦截概率和作战效费比的目标分配模型,并给出了该目标分配模型转化为基本0-1规划问题的方法;针对该多约束目标分配优化模型对高寻优、强实时求解算法的需求,结合生物免疫过程,引入改进的克隆选择算子、云自适应变异算子、抗体重组算子、精英抗体保存算子,提出快速收敛的克隆选择算法.仿真结果表明该算法尤其解决大规模区域反导目标分配问题时不失为较为理想的优化算法.     

基于扩展合同网协议的分布式武器目标分配方法

以网络化防空导弹体系为研究背景,对分布式武器目标分配（dynamic weapon target assignment, DWTA）问题进行了描述,从招标条件、招标策略、投标策略、中标策略、协议机制及合同类型六个方面对合同网协议（contract net protocol, CNP）进行了扩展,构建了基于扩展CNP协同机制的DWTA体系结构,提出了基于扩展CNP的DWTA算法。通过某一作战想定,分别从整体效能变化、协同交战次数和通信量三方面对基于CNP和扩展CNP的DWTA算法进行了比较,实验结果证明了后者的有效性和优越性。