基于最小资源损耗的火力分配研究

火力目标分配采用联合毁伤概率最大或被打击目标总期望生存值最小作为目标函数容易造成火力资源过饱和攻击,导致火力资源浪费,针对该问题,将对来袭目标的毁伤概率作为约束条件,根据来袭目标威胁度和火力资源消耗情况对各目标毁伤概率进行设置,以资源损耗最小为优化目标建立模型,并通过算法改进,采用粒子群禁忌混合搜索算法对模型进行求解,仿真结果表明,粒子群禁忌混合搜索算法求解精度高、稳定性好。     

时间和制导资源约束下的武器目标分配

针对防空作战过程中的武器-目标分配问题,以目标毁伤概率最大为目标函数,提出一种混合粒子群算法.该算法融合粒子群算法和遗传算法,首先利用粒子群算法找到不受时间和制导资源约束的一组解,再利用遗传算法对粒子群算法找到的解进行寻优,最终找到一组满足时间和制导资源约束的最优解.仿真结果表明,该算法收敛速度快,迭代次数少.     

面向动态毁伤概率和目标价值的武器目标分配方法

面向毁伤和目标价值动态变化条件下的大规模武器目标动态分配问题,提出了一种基于深度强化学习的武器目标分配求解方法。该方法采用双神经网络结构,基于武器目标分配目标函数设计了一套简单、直观的状态与奖励建模方法。通过仿真实验对所提方法进行了验证,结果表明,所提方法能够较快实现收敛,且整体毁伤和计算效率上优于基于粒子群的方法。所提方法能够有效应对毁伤概率和目标价值动态变化条件下的武器目标分配问题,说明了其良好的拓展性。该方法可应用于作战任务规划、仿真单元自动交火等场景下的武器目标分配快速求解。     

先期毁伤原则下武器单元的射击时机分配

以先期毁伤为原则,首次对武器单元的射击时机分配问题进行数学建模。提出一种使毁伤概率密度在时间上靠前分布的武器单元射击时机分配模型,在保证指定瞬时之前以期望概率毁伤目标的前提下,合理分配各武器单元的射击时机,实现对目标的尽早毁伤。根据射击时机分配模型中约束函数的单调性特点,提出一种改进的连续域蚁群算法,使算法自变量满足约束条件的"优良区域"开始搜索,采用搜索窗口平移的方法逐步寻找最好解,提高了算法的搜索速度。实例分析验证了模型和算法的有效性。     

一种通用型舰载防空硬武器火力优化算法?

针对当前武器优化分配算法缺少通用性，难以兼顾效率和时间的问题，提出了一种通用型舰载防空硬武器火力优化算法。该算法首先提取各舰载武器能够攻击的目标集合，然后对各武器的目标集合逐一进行时间分配，并计算对目标的毁伤概率，最终完成所有武器的分配。计算表明，该算法具有很好的通用性和实时性，可适用于较大规模舰载防空硬武器的火力优化分配问题。     

基于混合粒子群的武器分配与规划方法研究

武器-目标分配是一个至今未能解决好的多约束规划问题,其复杂性包括模型和算法两方面,已被证明是一个NP完全问题。在对以往武器-目标分配模型分析的基础上,引入时间和制导资源约束构建新的模型,以防御武器系统生存概率最大作为目标函数,提出一种混合粒子群算法。该算法融合粒子群算法和遗传算法,首先利用粒子群算法找到不受时间和制导资源约束的一组解,再利用一个遗传算法对粒子群算法找到的解进行寻优,最终找到一组满足时间和制导资源约束的最优解。仿真结果表明,该算法收敛速度快,求解精度高。     

基于改进NSGA-III算法的动态武器协同火力分配方法

针对防御场景下的动态武器协同火力分配问题,将其转化为多目标约束组合优化问题,在考虑资源约束、可行性约束的前提下,以我方损失最小、消耗资源最小为原则,对敌方目标造成最大的伤害.基于此,在NSGA-III算法的基础上提出基于A-NSGA-GKM算法的动态武器协同火力分配方法,通过遗传K均值聚类算法对初始参考点进行自动分组聚类,用聚类中心代替原参考点,引入基于惩罚的边界相交聚合函数代替原垂直距离,进一步提升原始算法的收敛性能,引入自适应机制保证优秀的解结构.最后,通过实验仿真表明所提优化算法具有较高的收敛性,该方法能够有效地解决动态武器协同火力分配优化问题.     

基于马尔可夫模型的多点源诱偏系统作战计算问题

针对反辐射武器对多点源诱偏系统的毁伤概率计算问题,提出了基于马尔可夫模型的计算方法。通过分析和推导反辐射武器对单点源的毁伤概率计算方法,引入马尔可夫模型构造马尔可夫链,并在此基础上设计了反辐射武器对多点源诱偏系统的毁伤概率计算方法。进一步,根据作战任务要求,对反辐射武器兵力需求进行计算。同时仿真验证了算法的可行性,结果表明该方法可以较好地计算出反辐射武器对具有多点源的诱偏系统的毁伤概率及兵力需求。     

武器目标协同火力分配建模及算法

针对当前火力分配模型的不足以及实际作战的需求,对武器目标协同火力分配问题进行了研究,建立了火力分配层次结构;通过对火力分配原则的研究,结合打击目标选择和弹目分配,建立了以导弹武器作战效费比为总目标,以目标毁伤要求为约束的火力分配模型。采用遗传算法求解火力分配问题,根据问题的特点和问题中的启发信息,对遗传算法进行了改进。仿真结果表明,改进算法的性能有较大提高,可用于解决复杂武器目标分配这类非线性整数规划问题。     

基于毁伤积累的武装直升机对地火力分配

针对武装直升机两种对地武器的特点,提出有毁伤积累的对地攻击毁伤概率,研究可以表示广泛目标类型的指数型毁伤积累模型。结合目标价值,建立编队对地面目标群火力攻击的毁伤价值模型。使用分支定界算法,解算出武装直升机编队对地面目标群的最大毁伤价值以及火力分配方式,制定挂载方案。通过应用实例,证实了方法的有效性,并对两种武器适合攻击的目标进行分析,可为指挥员进行任务评估以及合理使用弹药提供参考。     

一种基于蚁群算法的准动态防空武器分配算法

武器目标分配问题是一个典型的限制组合优化问题,旨在得到在整个防御阶段中针对目标函数的最优武器分配方案。分配算法主要分为静态和动态两大类。针对传统静态分配模型中存在的几点问题,提出了基于时间窗的准动态武器目标分配算法,该算法综合考虑拦截概率、拦截时间和武器耗费多个优化指标,并将该算法推广至多类防空武器的优化分配中。通过大量实验验证,该算法在性能、时间复杂度等方面均有较大优势,并且能较好地适应战场态势的变化,及时调整分配方案,具有很好的实用性。     

传感器/武器——目标分配问题的两种规划模型及求解

通过分析现代火力打击作战中传感器——目标分配与武器——目标分配间的相互关系,在武器——目标分配问题基础上提出了传感器/武器——目标分配问题.依据目标被毁伤概率的两种计算方法,给出了该问题的两种规划模型,在武器目标分配时一种模型考虑所有可能被截获的目标,而另一种模型则只考虑被传感器截获的期望目标集合.根据模型特点在应用遗传算法对问题进行求解时,设计了异体交换算子和段内交换算子等两种新的遗传操作算子.最后通过仿真算例对两种模型进行了验证.     

基于效费比的武器目标分配

有效武器目标分配(WTA)是防空阵地的核心。分析了目标毁伤收益、武器损伤关键战术指标因素,提出基于效费比的WTA评价标准,建立了针对多目标的WTA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武器目标分配的染色体编码,利用最优保存策略选择运算、均匀交叉运算、非均匀变异运算来求解。仿真结果验证了模型的合理性和算法的有效性。     

动态WTA问题的混沌人工鱼群算法

针对不同作战平台上多个武器单元对一批目标进行射击时的武器目标分配问题,建立了该问题的数学模型。采用混沌人工鱼群算法对动态条件下的武器目标分配问题进行求解,并设计一个实例进行仿真实验。仿真结果表明,在时间约束条件下该算法较遗传算法更具优越性,验证了混沌人工鱼群算法用于动态武器目标分配的有效性。     

通用防空反导火力优化分配方法

针对通用防空反导实时火力优化分配问题,分析了火力分配原则,综合考虑资源约束、空间关系约束以及人工干预等约束条件,以拦截效能最大、消耗费用最小为目标建立火力优化分配模型,并详细设计了拦截效能和消耗费用的表示模型;在该模型基础上,设计了一种基于离散粒子群的优化求解算法;通过仿真验证了模型的合理性和算法的可行性,对通用防空反导指挥控制系统研制具有一定指导意义.     

武器——目标分配问题的一种算法

提出了基于神经网络的、用于解算武器——目标分配（WTA）问题的并行算法。WTA问题是对于多个入侵敌机（目标）如何分配多个现有防御兵器迎击的间题。处理该问题的高速化是现代防空系统中必不可少的能力。最佳分配解的定义是,根据此解分配迎击武器可以使击落全部敌机的失败概率最小。提出的并行算法是以Hop-filed和 Tank的神经网络模型为基础,使用了K×M个处理单元（二进制神经元）,其中M为武器平台数.K为目标数。12个战例的仿真结果表明,本算法的解算速度是现有算法的9.0～34.3倍,而且击落全部敌机的失败概率还略有减小。这些仿真结果可用于设计高性能防空系统。     

机载制导武器的武器-目标分配算法研究

机载制导武器的武器-目标分配算法是智能航空指控系统的一个基础研究问题。本文在建立了武器-目标分配的基本概念和对算法要求的基础上,提出了两种武器-目标分配算法;基于决策论的武器-目标分配算法和基于导弹截获区的武器-目标分配算法,并对基于导弹截获区的武器-目标分配算法进行了仿真实验。结果表明,此算法具有高透明性、有限消除最大威肋、杀伤概率最大、充分利用机载武器等特点。     

舰载弹炮结合武器系统抗击效率模型

根据舰载弹炮结合武器系统的战技性能,结合该系统应对目标的特点,在研究该系统毁伤区域和毁伤概率的基础上首先研究了系统对来袭目标的搜索概率,建立系统的火力分配的模型,再基于火力分配模型和导弹舰炮对来袭目标的毁伤概率,构建实用的系统对来袭目标抗击效率的数学模型,为进一步对弹炮结合系统分析提供参考.     

时间约束下的某型火箭炮毁伤概率模型及仿真

针对目前计算火箭炮毁伤概率只考虑射击精度和目标特性及弹药量等因素,而不考虑目标机动和对抗因素、生存能力的不足,基于射击理论和火力对抗理论,建立了考虑时间约束的火箭炮营毁伤概率模型,对想定中考虑目标机动及生存因素等时间约束的毁伤概率进行了仿真计算,仿真结果表明了模型的有效性以及目标机动火力对抗决定的生存需求使火箭炮毁伤概率具有时间敏感性。     

高超声速滑翔目标拦截弹方案设计与弹道规划北大核心

针对高超声速滑翔目标的拦截问题,分析了拦截窗口、拦截方式以及毁伤方式等拦截问题,并提出了拦截弹总体方案及弹道规划需求;开展了拦截弹总体方案设计,设计了一种两级助推的拦截弹方案,确定了推进系统、操纵系统的总体基本参数,并完成了拦截弹气动外形设计与质心定位;构建了拦截弹弹道规划的分析方法和工具,根据设计约束开展了针对HTV-2高超声速滑翔目标的拦截弹道规划研究,采用粒子群算法对弹道进行了求解。结果表明:采用空基拦截的方式可达到预期的最大拦截速度,满足拦截弹拦截滑翔武器的速度约束指标;此外开展了该拦截弹拦截概率评估,确定了针对高超声速滑翔目标可采用分层防御的方式从多个拦截站依次拦截。