遗传算法在多目标分配中的应用

饱和攻击是未来海战中常用的作战样式。在编队进行防空作战时,面对敌方来袭的多个目标,如何有效地分配我编队的武器,使作战效能达到最大?本文提出将遗传算法用于战术软件中的目标分配模块,搜索目标分配的最优方案。     

基于“招标—投标”策略的舰艇编队协同反导优化

针对舰艇编队协同防空反导的作战过程,以缩短舰艇编队协同反导的整体拦截时间、降低反导资源的消耗为目标,构建了一种"招标—投标"策略的舰艇编队协同反导优化模型。该模型利用模糊数学和动态规划相结合的优化技术,在单个作战单元需要编队内其他作战单元协同反导的情况下,运用"招标—投标"策略建立满足反导策略的决策方案,能实时、动态的调整舰艇编队整体协同反导策略。     

基于群体协同的驱护编队中近程防空的系统效能

针对中近程反导的具体要求,分析了典型的驱护编队反导模式下编群队形特点,研究了指挥舰与护卫舰的队形关联性,探讨了基于信息化作战模式的抗饱和攻击能力,建立了基于多目标优化的最保守与最乐观情况下的抗饱和攻击模型,得到舰艇编队协同防空的系统效能,对驱护编队防空反导指挥决策具有很强的参考价值。     

基于Petri网的水面舰艇区域防空作战使用流程优化方法

针对水面舰艇区域防空的反导作战过程,以缩短水面舰艇区域防空的协同反导时间,提高水面舰艇区域防空作战效能,优化区域防空作战使用流程为目标,引入Petri网技术对水面舰艇对空防御作战使用流程的时间性能进行模型分析。该模型运用模糊数学和动态规划相结合的优化技术,找出对空防御作战使用流程的关键路径;针对三种对空防御模式设计流程,考虑来袭目标的时间紧迫度,以优先火力抗击和我方最小资源为目标函数,对三种对空防御模式的作战使用效率进行对比仿真验证。仿真结果表明:运用基于petri网的流程优化技术能有效简化区域防空作战使用流程,提高指挥效率。     

编队电子战防空反导战术演练态势设计

为使编队电子战系统相关人员在防空反导战术演练中具有完全真实的角色扮演,设计了编队电子战防空反导战术演练的态势。归纳了编队电子战系统在防空反导作战任务中的作用,围绕防空反导作战任务中编队电子战行动效果问题,剖析了编队电子战防空反导战术演练的目的;通过演练中的红、蓝兵力配置和演练过程设计,刻画战场中的兵力分布及战场环境的当前状态和发展变化趋势。     

美航母编队网络化反导作战建模

以装备CEC系统的美航母编队反导作战为研究对象,研究传统作战模式的基础上,得出传感器与武器的分布态势;研究了航母编队反导的IDEF 0静态建模和基于Petri网的动态建模,采用模拟与数字逻辑符号参与航母编队防空反导体系结构的IDEF 0静态建模;建立了横向的整体的静态模型与纵向的局部的动态模型。研究表明了CEC对航母编队反导作战模式带来的改变,所建模型可以有效体现航母编队反导作战,是一种有效的研究编队反导手段。     

“协同制导通道”基本概念及其应用分析

舰艇编队协同反导作战,是海上网络中心作战的典型样式.针对舰艇编队网络化协同反导作战装备体系特殊性,提出了“协同制导通道”基本概念和数学表示方法,并对基于协同制导通道分配方法运用于网络化反导作战条件下武器资源分配进行了研究.分析了单舰反导作战“武器目标分配”的局限性,网络化反导作战“弹-目匹配”新需求和“协同制导通道”的选择方法,为确定“协同制导通道”选择的最优化指标,提出选择“协同制导通道”优化算法奠定了基础.     

基于遗传算法的编队区域防空武器分配方法

针对舰艇编队内多型区域防空武器抗击多型来袭反舰导弹问题,提出一种基于遗传算法的区域防空武器分配方法.该方法以防空武器可用性和消耗值以及编队队形配置为约束条件,以最大化编队的生存总价值为优化目标;采用二进制数字串表示变量,以解决传统二进制编码的邻值突变问题;用矩阵形式表示解空间,以方便观察计算结果和引入松弛技术.仿真计算结果表明,该分配方法能够有效提供多种区域防空武器抗击两型来袭导弹时的武器分配方案,计算结果优于神经网络方法.     

舰机协同作战理论的两栖作战火力协同

为了提高航母编队的防空作战效能,必须对火力协同进行优化。提出一种舰艇与舰载机火力协同的方法,该方法在分析舰机协同防空作战火力协同体系的基础上,引入了舰机火力协同防空的概念,描述了舰机火力协同的对象、目标,分析了航母编队防空作战的三道防空警戒幕。通过对预警机引导巡逻机攻击过程的描述,建立舰载机的目标分配模型。在对内层防御区威胁度判断模型进行描述的基础上,建立舰艇的目标分配模型。最后的分析结果表明了该方法的可行性和有效性。     

网络化条件下的舰空导弹远程提示交战样式

舰空导弹网络化发展是解决水面舰艇防空反导的根本途径,系统分析了现代空袭环境对防空效能的影响因素,提出编队防空反导作战中,目标发现概率和发现距离是制约防空作战效能的关键因素。对网络化防空反导作战中的远程提示交战样式进行了描述,给出了定义及其作战流程。最后给出了远程提示交战对舰空导弹防空反导快速反应能力的提升,包括提前目指进行诸元解算以及快速稳跟实现远界杀伤。     

航空兵编队空战决策模型研究

针对航空兵编队空战决策问题,从单机和编队两个层次上建立了编队威胁评估模型;并在此基础上建立了编队目标分配、攻击排序及火力分配模型;以5对8编队空战为例进行了仿真计算,计算结果表明,该模型能较好的解决多机种编队空战的战术决策问题。     

单舰防空能力评估模型

水面舰艇海上作战的主要威胁来自于敌方反舰导弹的攻击,因而水面舰艇的反导作战能力成为其战斗能力和生存能力的重要指标之一。在传统武器系统效能评估模型的基础上,根据单舰防空武器系统的特点,利用数学整合的方法建立了单舰在遭受单发导弹攻击和多发导弹攻击情况下的防空能力评估模型。这在一定程度上为导弹武器作战系统的指标论证、方案论证、工程研制、鉴定定型和作战运用等提供参考依据。     

舰艇编队协同反导网络抗毁性研究

在深入研究舰艇编队协同反导作战体系结构的基础上,构建了舰艇编队协同反导网络模型。针对构建网络,提出了网络抗毁性测度指标,分析网络遭受随机攻击和选择性攻击后网络测度的变化,仿真结果表明决策器之间的连接对网络的抗毁性更加敏感。     

电磁脉冲武器对抗来袭目标可行性研究

针对电磁脉冲武器独特的毁伤机理,计算了杀伤覆盖区域和辐射到目标处的功率密度等作战能力指标,并以反舰导弹为例分析了强电磁脉冲的耦合途径,通过评估前后门耦合的电磁能量,在理论上论证了用电磁脉冲武器对抗来袭目标的可行性.     

编队对地攻击联合火力分配问题的Swt-opt算法

根据未来战争中编队对地攻击的特点,运用一致算法(consensus algorithm)的思想对Swt-opt算法进行改进,解决关于传感器-武器-目标的联合火力分配问题。改进算法继承了Swt-opt算法解决资源分配问题在通信、计算以及对战场态势的容错能力方面的优势,克服了Swt-opt算法受限于网络拓扑结构的缺点。最后,证明了改进算法的可行性,并运用Matlab对改进算法进行了仿真实现。     

联合防空目标分配方案优化研究

目标分配是联合防空作战指挥决策的核心内容,是各级联合防空指挥中心的重要工作,其模型的合理性与可信性会对作战结局产生重大影响。为提高目标分配的合理性与可信性,对联合防空作战混合部署下的目标优化分配问题进行了详细分析,建立了相应的数学规划决策模型。为了有效获得问题的全局最优解,将改进遗传算法(GA)应用于数学规划决策模型的求解过程中,并给出了模型求解的方法和步骤,经实例应用,取得了满意的结果。     

“发射后不管”的舰空导弹目标分配模型

针对空袭手段的不断发展变化，基于对“发射后不管”的舰空导弹武器系统的制导原理分析，采用定性与定量相结合的方法探索目标分配问题。在分析传统的舰空导弹目标分配模型的基础上，分别建立了火力单元不饱和条件下目标分配模型和火力单元饱和条件下目标分配模型，算例分析表明，采用此种建模方法能够充分发挥“发射后不管”的舰空导弹武器系统具备连续抗击多目标能力的优点，为舰艇指挥员在防空反导作战中进行指挥决策提供一定的依据。     

基于目标中心战的舰载UAV协同对海突击作战构想

针对舰载无人机编队协同对海突击作战的特点,在充分吸收目标中心战理论的基础上,提出了基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战构想,论证了目标中心战应用于舰载无人机编队协同对海突击作战的可行性,并对其概念和特征进行了界定和分析,着重对目标中心战理论中的“侦-控-打-评”作战过程进行适应性改造,提出了基于目标中心战的舰载无人机编队协同对海突击作战的主要环节,包括态势评估,目标选择与分配,航路规划,协同打击和效能评估等。     

基于多Agent的网络化舰空导弹系统协同机制研究

针对舰艇编队反导防御作战的复杂性,采用网络中心战的作战概念,分析了网络化的舰空导弹系统作战资源共享的优势.以集成火控系统(Integrated Fire Control System)的构建原理为例,描述了网络化舰空导弹系统的网格结构和特点,基于多Agent协同原理,提出了网络化的舰空导弹系统两层"混合式"协同体系结构,并对该结构的协同机制进行了研究.