歼击机空战占位的模糊神经网络方法

在歼击机空战中 ,首先占据有利的攻击位置 ,是夺取空战胜利的重要保证 ,不论是近距离格斗 ,还是超视距空战均如此。在未来 2 1世纪信息战环境下的空战 ,为了减轻飞机员的负担 ,必须根据战场态势 ,利用智能化方法 ,为飞行员提供正确操纵飞机达到有利攻击位置的辅助决策指示。本文研究了先敌占位的模糊神经网络方法 ,仿真证明这种方法是有效的     

空战机动决策信息图研究

在实际空战中空战信息是飞行员决策的基础.建立空战信息图是空战模拟的一个重要内容,是空战模拟时飞行员根据空战态势进行正确决策的依据.建立了一对一空战时歼击机空战信息图,根据信息量进行了分级,推导了各个空战态势下的信息模型,并阐述了各信息等级的引导方法.     

静态初始条件下的歼击机中距攻防引导方法决策

在静态初始条件下,歼击机中距攻防引导方法的选择是一个定性与定量相结合的类别划分问题,因此,将粗糙集理论与概率神经网络相结合用于该问题的解决。首先,利用粗糙集理论实现专家知识约简、空战态势信息集压缩,得到最小决策信息集;其次,利用概率神经网络进行概率决策推理;最后,通过实例分析,结果表明决策推理正确,在不确定环境下仍然有效,提高了决策过程的自动化程度。     

基于模糊贝叶斯网络的UAV中远距空战战术决策

针对无人机中远距空战战术决策时决策环境的不确定性和决策实时性问题,提出了基于模糊贝叶斯网络的无人机中远距空战战术决策方法。研究了无人机空战过程,对影响战术决策的主要因素进行分析建模,构建了战术决策的模糊贝叶斯网络。最后,利用模糊集合理论对连续型态势变量进行变参数模糊化,并输入战术决策网络进行推理,对该决策方法的正确性、实时性以及在不确定环境下的有效性进行仿真验证。     

基于强化麻雀搜索神经网络的空战机动决策方法

针对空战中机动决策速度慢、准确性低问题,提出基于强化麻雀搜索神经网络的空战机动决策方法,该方法分别考虑角度、距离、高度等因素构造相应的态势函数,将几种态势函数结合起来并加权得到态势评估函数,利用神经网络的黑盒部分计算各个态势函数的权值,利用混沌初始化和小孔成像反向学习策略强化麻雀搜索算法,再利用其特性去优化神经网络,将麻雀的适应度函数与神经网络的权值和阈值建立直接的映射关系,从而获得准确的态势评估函数,再将得到的态势评估函数结合博弈论模型得到博弈态势值,并由此来进行空战机动决策。仿真表明,该方法在与粒子群和遗传算法优化的神经网络模型相比之下,决策速度更快、准确性高,从而能获得空战优势,以获得最终的空战胜利。     

基于二元模糊比较法的单步空战机动决策研究

空战机动决策过程中,往往需要根据敌我态势,给定多个任务指标,最终得出多指标条件下我方机动的最优控制解。通过对双机空战态势的研究,建立机动模型。在给定敌方运动轨迹的情况下,设定机动评价指标。运用二元模糊比较法融合空战态势的各种输入信息,通过不同指标下的机动模糊比较矩阵,对我机单步机动决策进行研究,最终得出我机机动轨迹。仿真结果表明,算法符合实际,并且具有较好的稳定性。     

多机空战多目标威胁评估和分配算法

研究了多机空战中目标威胁评估和目标分配的过程和算法.首先通过对影响空战态势的相关因素进行分析,提出一种新的综合目标空战态势和空战能力的威胁评估和目标分配算法,利用层次分析法和灰色关联决策理论对目标威胁程度进行分析,计算出目标综合威胁指数矩阵,然后根据目标综合威胁指数矩阵进行多机多目标分配和攻击排序,最后,通过具体算例验证该算法.     

网络中心式空战仿真研究

将网络中心战思想引入空战仿真研究,提出基于复杂适应系统理论的网络中心式空战模型.对网络中心式空战子模型进行设计,使空战单元根据对局部环境的感知所获取的态势信息来调整自身个性,调整规则依据约束变量的设定和决策元规则.通过仿真实验着重考察了具有自适应性的空战单元在空战对抗中的作战表现,实验结果初步验证了其战斗效能优势.     

用广义的多层次模糊综合评估方法建立歼击机中距空战能力的指数模型

本文采用广义多层次模糊综合评估的方法建立了歼击机中距空战能力的指数模型 ,并以典型的歼击机为例对模型进行了验算     

基于模糊遗传算法的先进战机协同攻防决策

根据先进战机的特点以及协同空战的发展方向,采用了一种基于先敌发现、先敌发射、先敌摧毁能力的空战态势分析模型,为了更符合作战情形对其进行了部分改进。将模糊遗传算法应用于上述模型,给出了求解多机协同攻防决策问题的算法,模糊推理器主要用于交叉概率Pc和变异概率Pm的整定。最后用具体算例进行仿真验证,结果表明采用的空战态势分析模型能够较为准确地描述多机协同空战,同时采用的算法具有较好的可行性和实时性,为协同空战的攻防决策提供了新的解决方案。     

面向第四代战斗机的超视距空战

面对第四代战斗机的列装服役,其先进的技战术性能使得未来空战中超视距空战这种模式越来越占据主导地位,超视距空战具有其特殊的战术特点和影响其空战效果的因素,尤其是机载雷达和空空导弹的性能差异对超视距空战影响很大,因此要充分掌握战斗机的主要性能,做到取长补短.但是,空战中情况瞬息万变,任何时候也离不开飞行员和指挥员的灵活处置.只有在战斗机性能的不断提升的基础上,研究出相应的超视距空战战术,才能在未来高技术空战中真正具备打赢能力.     

中远距协同空战多目标攻击决策

根据先进战斗机的技术特点和中远距协同空战发展方向,提出一种基于先敌发现、先敌发射、先敌摧毁能力的空战态势分析模型。同时,将并行遗传算法与分布估计算法相结合的并行分布遗传算法应用于上述模型,给出了求解多目标攻击决策问题的算法。最后利用具体算例进行仿真验证。结果表明空战态势分析模型能够较为准确地描述中远距多机协同空战,采用的算法具有较好的可行性和实时性,为中远距多机协同空战的多目标攻击决策提供了新的思路和方法。     

舰空导弹模糊加权射击效能评估模型

为了给舰艇防空作战指挥决策提供依据,根据舰空导弹防空作战的特点,借鉴传统的作战效能评估方法,提出了用模型加权射击效能评估的方法来进行舰空导弹防空作战效能评估,建立了舰空导弹模型加权射击效能评估模型,并通过算例说明了作战效能评估中模糊权重的确定方法.提出的方法和建立的模型可作为构建舰艇防空作战指挥决策模型的基础.     

基于Sobol’法的歼击机需求影响因素灵敏度分析

针对歼击机需求确定影响因素众多、传统分析方法仅能进行定性分析的问题,提出了基于Sobol’法的歼击机需求影响因素灵敏度分析方法。在构建了歼击机需求确定模型的基础上,提出了基于Sobol’法的歼击机需求确定模型参数灵敏度分析步骤,并结合算例验证了方法的可行性和有效性。分析结果表明:我方拟夺取空中优势等级的概率、敌方出动歼击机的数量和敌我双方歼击机作战效能的比值对歼击机需求的影响较大,战术运用系数、协同作战系数和管理优劣系数的影响微乎其微。     

基于双向启发式属性约简的战术决策建模研究

从预警机指挥引导的多机协同空战原则分析出发,针对超视距协同空战决策过程中的不确定性和不完备性问题,提出了一种不完备信息系统中的基于双向启发式属性约简的战术粗决策建模方法。首先考虑粗糙集决策过程中条件属性发生缺失或不确定的情况,根据扩展不完备信息概念建立了不完备决策信息系统的最优完备选择;其次基于分辨矩阵的属性约简算法,以属性频度的大小作为启发信息进行决策信息系统约简的双向选择,得出决策信息系统的最佳约简集合;然后依据使决策最有可能发生的原则,给出决策信息系统的最优选择,以该最优选择为代表提取出决策规则;最后根据软、硬杀伤结合使用的CGF实体超视距协同空战作战想定,建立了CGF实体综合战术决策模型,并通过作战决策实例对该方法的正确性和有效性进行了验证。结果表明：该方法能在作战态势信息不完备的情况下正确给出CGF实体综合战术行为。     

基于分布式排队网络的防空战术协同模型

分析了多个防空火力单元的作战过程,将战术BM/C3的控制协调决策抽象为决策策略。建立了多个火力单元协同作战的排队网络模型,并运用SPN理论对排队网络的运行机制进行了强有力的描述,有效地体现了防空作战过程中的威胁评估、目标分配等战术决策过程。这将为建立大型复杂排队网络,模拟仿真战役层面防空作战过程奠定基础。     

基于粗糙集-神经网络编队协同空战决策系统

为了提高空战决策的实时性和准确度,将粗糙集理论和神经网络引入到编队协同空战战术决策研究中,提出了应用SOM网络-粗糙集-BP网络集成进行编队协同空战战术决策的方案:应用SOM网络离散化决策系统输入数据的连续属性值;利用粗糙集数据分析方法,从数据中提取出规则将输入映射到输出的子空间上;在这个子空间上用BP网络进行逼近.2:4编队空战实例仿真结果验证该方案的可行性,在数据充分的条件下,该方案可以推广应用于其它空战决策系统.     

不确定情况下协同空战目标分配方法

现代空战环境下出现的大量不确定信息, 现在常用的协同目标分配模型都没有考虑到这种情况.针对这种情况,将随机规划引入到协同空战目标分配研究中,在一般期望值模型的基础上,建立了多机空战协同目标分配期望值模型,并利用随机模拟、神经网络和遗传算法结合而成的混合智能算法来求解该期望值模型.2∶4协同空战仿真结果表明该模型的有效性.     

改进BAS-TIMS算法在空战机动决策中的应用

针对当前空战机动决策精确度低、实时性差的缺点,对天牛须搜索-战术免疫机动系统(Beetle Antennae Search-Tactical Immune Maneuver System, BAS-TIMS)算法进行改进,并应用于空战机动决策中。增加左爬升、右爬升、左俯冲、右俯冲4种机动,对传统的机动策略库进行扩充,设计了11种基本机动策略并给出了相应的控制方法。基于距离、高度、速度、角度和战机性能优势函数,利用非参量法构造战机机动决策综合优势函数。针对天牛须搜索算法在全局搜索和收敛速度上存在的缺陷,引入蒙特卡洛概率迭代的方法对算法进行改进,并和战术免疫机动系统进行融合,将改进的BAS-TIMS算法用于空战机动决策。设计算例进行仿真分析,并将结果和博弈论法、改进共生生物免疫进化算法、传统BAS算法和传统TIMS模型的计算结果进行对比,验证所提算法的有效性。仿真结果表明:改进BAS-TIMS算法在空战机动决策的收敛精度、收敛速度和全局搜索能力上更加具有优势。     

空中编队指挥引导智能决策模型研究

提高空军C3I系统指挥控制能力的关键手段之一是实现对大规模空中编队指挥引导的自动化。提出了实现智能指挥引导系统的总体结构,构建了规则库、模型库,分析了指挥引导规则的优化方法。在空军大规模仿真系统中的运行结果证明,该模型设计正确合理。