作战任务分解策略与规范化描述方法研究

现代战争呈现多域协同、多任务并发、多要素耦合的新形态,对作战任务规划提出了新的挑战。对复杂的作战任务进行合理分解和规范化描述是提高任务规划科学性、提升任务规划效率和任务完成质量的有效手段。在系统阐释作战任务分解相关概念的基础上,提出作战任务分解的基本原则,借鉴“霍尔三维结构”模型,提出基于“时间维、逻辑维、活动维”的作战任务分解策略,定义了元任务的规范化描述形式,从时序、逻辑和功能三方面对元任务之间的关系进行了规范化描述,应用案例研究表明,所提出的方法对于复杂作战任务的合理化分解和规范化描述可行且有效。     

舰艇编队作战任务优化分配

从舰艇编队的实际作战需求出发,将作战使命分解为多个作战任务,然后分配给相关平台。首先在每个平台只能承担一项任务的前提下,构建了编队作战任务分配的基本模型。在此基础上研究了两平台协同执行任务时效能互补、单平台在同时执行多项任务时武器装备相互干扰等情况,进一步构建了考虑平台间协同效益和平台执行多任务的作战任务分配模型。应用改进的遗传算法给出了编队作战任务分配方案优化选择的具体方法步骤,最后针对一个典型案例进行了仿真计算与分析,验证了三种模型的合理性。     

基于WBS的装备作战需求联合论证任务流程设计方法

针对装备作战需求联合论证中任务分解与协同困难的问题,以构建融合业务活动与管理活动的集成论证活动为目标,提出了基于WBS的装备作战需求论证活动分解方法,分析了装备作战需求论证活动分解的原理、原则和活动表示方法,研究了业务活动与管理活动的WBS分解过程,研究了业务活动与管理活动的集成方法和协同分析方法,初步构建了基于WBS的装备作战需求联合论证任务流程模型,为进一步优化和调整装备作战需求论证流程、提高论证工作效率和成果质量提供了新的方法。     

导弹防御多传感器协同探测任务规划

针对导弹防御中多部雷达跟踪多个目标的问题,提出一种多传感器协同探测任务规划方法。将协同探测任务分解为按时间排序的若干探测子任务,将探测问题转化为每个子任务中优化分配传感器资源的0-1整数规划问题,求解形成多传感器的协同探测方案,满足探测能力约束和协同探测模式要求。基于假设的导弹防御场景验证方法,结果表明该方法能得到合理的多传感器协同探测方案,实现多种协同探测模式下对多个目标的连续、稳定跟踪。     

禁忌单亲遗传算法的某指挥控制舱协同任务规划

指挥控制舱是武器系统中指挥控制的功能核心,通过多人协同交互完成指控任务。为提高人员协同效率和操控效率。建立了以完成所有任务的时间最短为目标函数的多人协同任务规划模型。在求解模型时,采用禁忌单亲遗传混合优化算法,通过无性繁殖的方法,减少了在子代中产生无效染色体的情况,提升了算法的效率,通过禁忌算法有效避免陷入局部极小值。通过实例分析,算法使总任务执行时间减少了12豫。本模型以及求解算法在解决指挥控制舱多人协同任务规划时具有可行性,对指挥控制舱任务流程设计具有一定参考价值。     

多机协同对空目标探测与攻击任务的最优分配

针对信息化条件下多机协同空战中需要协同制导的问题,建立了探测任务和攻击任务分配的模型。首先根据战场态势和雷达探测能力建立探测任务分配模型,然后根据战场态势和武器作战能力建立攻击任务分配模型,最后将此多目标决策问题转化为单目标优化问题。通过建立可行解到粒子间的映射,提出了粒子群优化算法对该优化问题进行求解。仿真实验表明了该模型与算法的可行性与有效性。     

隐身条件下的双机协同电子战功率分配方法

研究了隐身条件下双机协同电子战功率分配模型。分析了隐身条件下双机协同电子战任务的基本需求;给出了空战中多点有源压制性干扰的基本模型;建立了双机协同电子战功率分配的多目标优化问题模型,将对威胁的干扰效果和机载电子战射频辐射被截获概率作为两个指标函数;给出了多目标优化问题的解法。进行了仿真分析,实验结果表明,提出的模型和方法可以较好地解决双机协同电子战功率分配问题,可以实现空战过程中对敌发现概率的压制,降低我方威胁,达到一定的隐身目的。     

潜艇与侦察兵力协同布雷建模及仿真

针对现代布雷作战中现有协同布雷研究方法的不足,提出了一种新的潜艇与侦察兵力协同布雷方法。根据侦察兵力在不同协同布雷阶段完成作战任务的不同,分别构建了侦察兵力担负战场预警和战场引导作战任务的协同布雷模型,优化了水雷线计算模型,改进了侦察兵力协同潜艇引导布雷行动模型,并对所建模型进行了仿真,仿真结果验证了模型的有效性和合理性,并较全面、合理地反应了布雷作战的实际。     

面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配算法

针对多目标搜索及跟踪场景,研究了面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配算法。首先,基于信号检测理论和克拉美-罗下界,分别推导了雷达搜索性能与跟踪性能评估指标;在此基础上,建立了面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配模型,即以最大化雷达工作性能指标为优化目标,以满足给定系统资源限制为约束条件,对雷达搜索及跟踪任务中节点选择、辐射功率和任务时间等参数进行联合优化设计;最后,针对上述优化问题,采用基于内点法和粒子群算法的三步分解算法进行求解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够在满足给定系统资源限制的条件下,有效提高雷达系统搜索性能和跟踪精度。     

多个并行并联的作战单元备件优化配置建模

资源优化配置是作战单元维修保障的关键因素.对作战单元部件备件满足率进行研究的基础上,针对任务时序逻辑关系为完全并行并联关系的情况,建立了多个作战单元任务的任务成功概率模型.在满足任务成功概率约束条件下,给出了多个作战单元备件携行量优化模型,并运用边际分析法进行了求解,通过算例证明了模型的正确性.     

智能舰艇编队指挥控制系统体系结构设计

针对舰艇编队指挥控制系统协同作战自协同的需要,运用多智能体技术探索舰艇编队指控系统体系结构设计问题.提出了一种由指挥Agent和协同控制Agent构成的智能舰艇编队指挥控制系统,描述了其组织结构,分析了面向任务的协同作战任务分解和分配过程,完成了智能舰艇编队指控系统体系结构的顶层设计.对多Agent技术在舰艇编队指控系统中的应用有一定的参考价值.     

基于协同学的编队协同空战任务决策

基于协同学理论给出了编队协同空战系统的协同学框架;提出了编队协同作战方案的五元组定义,明确了影响系统进程的序参量;基于系统有序度与协同度的概念,构建了协同效能优化模型;以任务冲突检测与消解为依据给出了任务决策的约束条件;最后以二进制粒子群优化算法对此约束优化问题进行了求解.仿真结果表明,以协同学理论描述编队协同任务决策问题是可行的,构建的协同效能模型与任务决策方法在处理编队时序任务决策问题时是有效的.     

多UCAV协同作战自主任务规划系统

在分析未来多UCAV协同作战任务的基础上,构建了一个多UCAV协同作战的自主任务规划系统结构,探讨了其运行机制。提出这个系统的核心是自主规划器,它应该具有任务分解、智能信息处理和机载任务规划与重规划能力。设计了自主规划器的初步方案。指出了这个系统下一步研究的任务和方向。     

一种基于多Agent强化学习的多星协同任务规划算法

在分析任务特点和卫星约束的基础上给出了多星协同任务规划问题的数学模型.引入约束惩罚算子和多星联合惩罚算子对卫星Agent原始的效用值增益函数进行改进,在此基础上提出了一种多卫星Agent强化学习算法以求解多星协同任务分配策略,设计了基于黑板结构的多星交互方式以降低学习交互过程中的通信代价.通过仿真实验及分析证明该方法能...     

基于功能分解组合的协同防空作战体系效能评估

协同防空作战体系各要素具有复杂耦合特性,所提出的功能分解-组合效能分析方法可以分析各要素对协同防空体系作战效能的贡献。首先利用功能分解提取出态势数据共享、集中式目标分配、火控级目标数据共享、协同制导4种特征功能,然后组合形成分区防空、集中指挥、协同探测、协同作战4种不同协同级别的防空样式,建立了包含效用指标和代价指标的效能指标体系,通过蒙特卡罗仿真获取了可以互相参考对比的规律性的效能指标规律,为复杂作战体系效能评估提供了一种思路。     

基于共进化的多任务分配与调度

在考虑多种约束关系基础上 ,提出一种并行与分布式系统中多约束关系的任务分配与调度的共同进化遗传算法。仿真试验结果表明所给算法比传统单种遗传算法更能有效地进行多任务分配与调度 ,具有一定的工程价值     

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.     

CEC条件下舰艇编队目标武器分配研究

在分析CEC条件下舰艇编队目标武器分配模式的基础上,综合运用MAS理论与方法,建立了舰艇编队目标武器分配MAS模型,即利用Agent描述舰艇编队的各种物理资源或逻辑资源,通过网络及Agent通讯协议将多个Agent连接成一个整体系统,设计了映射实体功能的Agent结构,从而为舰艇编队目标武器分配决策提供了一条新途径.     

面向信息化油料装备研发的网络化协同设计及其关键技术研究

分析了信息化油料装备研发的主要内容及其涉及的相关领域,阐明了产品网络化协同开发系统的基本内涵。提出了基于信息化技术、管理技术、设计技术、协同工作技术和支撑技术的油料装备网络化协同研发系统的技术体系。最后,对该技术体系中涉及的装备设计数据信息交换与数据管理技术,装备设计任务的分解与分配技术以及冲突与协商机制等关键技术进行了较为全面的论述。