基于LINGO的多目标攻击空战决策研究

在介绍了多目标攻击有关概念的基础上,分别建立了考虑目标威胁后的多机协同多目标攻击的数学模型和单机多目标攻击的数学模型,并采用Lingo软件通过具体算例分别对两类模型进行了数值仿真.仿真结果表明,利用优化软件Lingo可以实现快速准确的空战决策,从而为多目标攻击空战决策提供了一种有效的决策方法.     

多目标攻击空战决策WBG模型及其蚁群算法

针对解决空战决策分配问题的已有算法稳定性差、局限于数学描述、没考虑目标威胁评估因素等不足,通过分析战场模型,建立了多目标攻击空战决策的赋权偶图(WBG)模型,该模型是具有二分类的赋权完全偶图模型,使空战决策分配问题转化为求解WBG模型的最优匹配问题。利用蚁群算法对WBG决策模型求解,提出了具体实现算法。数值试验和仿真结果表明,提出的空战决策WBG模型及其蚁群算法实现具备精确有效的决策能力,从而为多目标空战提供了一种有效的决策方法。     

基于目标满意度的交互式多目标决策改进方法

以目标满意度函数为基础，以欧式距离构造系统总体协调度函数，提出一种改进的交互式多目标决策方法。该方法不但能充分体现决策者的主观愿望并实现决策者与系统间的信息交换，而且避免了在多目标向单目标转换时各单项目标或各目标满意度权重系数经验给定的不足。应用分析表明该方法有效可行，便于实际操作。     

自适应预测权重的空战鲁棒机动决策方法

针对空战态势变化剧烈的近距空战问题,提出一种具有自适应状态预测权重调整机制的鲁棒机动决策优化方法。首先,为使无人作战飞行器对态势参数的变化波动具有一定的鲁棒性,设计了鲁棒态势函数来表征空战态势。然后,针对目标机动的不确定性问题,利用可达集理论对目标机动意图和状态提前预测,同时采用自适应预测权重系数对无人作战飞行器的攻击和防御进行调整。最后,利用改进的共生生物优化算法对机动决策控制量寻优。仿真结果表明,无人作战飞行器运用该方法能够生成一条理想的近距攻击占位轨迹,实现近距自主空战攻击占位。     

自适应预测权重的空战鲁棒机动决策方法

针对空战态势变化剧烈的近距空战问题,提出一种具有自适应状态预测权重调整机制的鲁棒机动决策优化方法。首先,为使无人作战飞行器对态势参数的变化波动具有一定的鲁棒性,设计了鲁棒态势函数来表征空战态势。然后,针对目标机动的不确定性问题,利用可达集理论对目标机动意图和状态提前预测,同时采用自适应预测权重系数对无人作战飞行器的攻击和防御进行调整。最后,利用改进的共生生物优化算法对机动决策控制量寻优。仿真结果表明,无人作战飞行器运用该方法能够生成一条理想的近距攻击占位轨迹,实现近距自主空战攻击占位。     

熵权与群组AHP相结合的TOPSIS法多目标威胁评估

针对传统TOPSIS法在确定权重系数上面的缺陷和不足,提出了改进的TOPSIS法,该法综合考虑主观和客观因素,将运用聚类分析法得出的各决策专家个人权重应用到群组AHP法中确定目标属性主观权重,并与运用熵权法求解出的目标属性客观权重相融合,得到组合权重.运用改进的TOPSIS法研究空战威胁评估问题,建立多目标威胁评估数学模型,并进行了仿真研究.仿真结果表明该算法是合理和有效的.     

多机空战仿真协同战术决策方法

首先介绍了多机空战协同战术决策的主要内容，然后提出了一种用以进行空战态势评估和威胁评估的方法－－威胁指数法；在此基础上给出了目标分配的具体步骤以及火力分配模型；最后给出了具体仿真算例，计算结果表明，文中介绍的方法可以全面、有效地完成多机空战中的战术决策任务。     

基于改进得分函数和前景理论的区间值毕达哥拉斯模糊多属性决策

在区间值毕达哥拉斯模糊环境下的多属性决策中, 针对决策过程一般未考虑决策人偏好习惯和风险规避的问题, 同时为解决现有得分函数忽略区间犹豫度对决策影响的情况, 提出了基于改进得分函数和前景理论的区间值毕达哥拉斯模糊多属性决策方法。首先, 对区间值毕达哥拉斯模糊集(interval-valued Pythagorean fuzzy set, IVPFS)现有得分函数深入分析, 定义一种改进后的新得分函数, 并证明其相关定理和性质。其次, 将新得分函数应用于区间值毕达哥拉斯模糊多属性决策问题中, 得出各备选方案在各属性下的新得分函数, 基于熵权逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal soution, TOPSIS)确定正、负理想方案的得分函数集。然后, 引入前景理论利用前景价值函数对决策人由于损益表现出的主观感受进行描述, 得出备选方案的综合损益值, 结合各属性权重融合不同方案的综合损益比, 通过对比综合损益比大小得出最优方案。最后，利用算例验证了该改进方法的正确性和有效性, 展示了与原得分函数的对比分析结果, 为多属性决策问题提供了新的技术途径。     

基于FD-TODIM的混杂空战多目标动态威胁评估

针对传统空战态势威胁评估存在“状态失衡”以及难以体现决策者个体行为差异的问题, 首先针对空战过程中多时刻态势信息, 提出基于变权理论的态势权重解析方法, 并结合基于正态累积分布生成时间序列权重的算法, 解决属性参数与权值动态匹配的问题。其次, 基于混杂态势信息, 综合考虑飞行员有限理性和个体行为存在差异的特点, 提出基于模糊动态交互式多准则决策(fuzzy dynamic interactive multi-criteria decision-making, FD-TODIM)算法的混杂空战多目标威胁评估方法。最后, 进行了仿真验证和分析。仿真结果表明, 该模型可充分挖掘历史信息影响, 有效融合多个时刻混杂空战态势的混杂信息, 并根据不同飞行员个体差异, 生成具有实际意义的空战威胁态势评估结果。     

基于合作协同进化的多机空战目标分配

为寻找一种满足多机空战需求的目标分配优化方法,提升空战效能,提出了一种基于合作协同进化的多机空战目标分配方法。首先,该方法基于单机空战优势,建立多机协同空战优势评价指标体系。然后,对战机间的协同相关性进行分析计算,建立多机协同空战目标分配模型。在变长度染色体遗传算法(genetic algorithm, GA)的基础上,设计了基于交叉、嫁接、分裂和拼接算子的改进合作协同进化算法,提高了模型的进化效率。最后,设计实验分别对优势评价指标体系的有效性、静态算例、动态算例和大规模无人战斗机算例进行仿真验证,并将2种模型以及4种算法的计算结果和所提算法的实验结果进行对比。仿真结果表明,改进合作协同进化算法适用于该模型计算,结果收敛稳定,亲和度值显著提升,能够优化目标分配方案,在空战中具有一定的应用意义。     

基于分层构架的多机空战仿真系统设计

针对多机混合编队协同攻击多目标的新型空战特点,提出了以配匹队列顺序投递为核心的分层构架设计思想,建立了综合距离、角度和速度指标的态势决策优势函数,并据此实现了优势矩阵配匹算法,然后在动力学虚拟样机仿真环境下设计完成了系统各模块的搭建、连接和调试,最后应用本平台进行了二对二空战的仿真,验证了系统的有效性。     

基于协同战术识别的双机编队威胁评估方法

双机组成编队采用协同战术攻击目标是多机协同空战的一种主要形式。针对蓝方为双机编队的超视距空战威胁评估问题,提出了一种基于协同战术识别的威胁评估方法。首先,根据双机编队协同战术的分析、双机的空间占位与机动特性信息,采用动态贝叶斯网络建立目标双机编队协同战术识别模型。然后,根据目标飞行状态信息和目标机动动作识别结果,进行目标轨迹预测。最后,综合空间占位、探测、攻击、协同战术等威胁因子,考虑目标轨迹变化对战场态势演变的影响,建立威胁评估模型。仿真结果表明,所提方法能够准确识别双机编队的协同战术,实现合理化威胁评估。     

基于SVM和Skyline查询的空地一体化攻击任务决策

为提高空地一体化综合作战效率及武器资源利用率,本文对多任务多目标导弹空地一体化攻击任务决策问题进行了研究。建立了适用于一体化综合作战的导弹效能在线评估系统,结合实时评估的结果构建了导弹攻击任务决策系统。分析了当导弹不能有效命中原始目标时任务切换的最优决策算法,即首先根据支持向量机理论提出了导弹选择对空/对地任务类型的切换决策模型对导弹下一时刻的任务类型进行训练和预测,在此基础上根据Skyline查询算法计算出导弹切换攻击目标的非劣解集合,提出了导弹最终选择最优攻击目标的决策模型,并进行了相应的仿真实验。仿真结果表明:所建系统相比于传统的导弹任务决策系统能够更加适用于空地一体化综合作战中。     

基于BFM方法的1vs1近距自主空战决策

无人机自主空战将是未来空战的主要样式之一。针对当前对于近距自主空战的研究往往假设简单、计算复杂以及受限于使用规模等问题,对以格斗导弹为武器的近距1vs1自主空战的主要研究内容,提出一种基于基本飞行动作的自主空战决策方法以保证空战决策的有效性和实时性。首先,根据导弹的攻击区设计一种得分函数来量化评估空战态势;其次,建立敌机机动位置的几何预测模型。然后,提出基于位置差和速度差的补偿制导方法。最后,在仿真分析中设置了攻击和防御两种典型自主空战态势,实验结果表明了所提方法的有效性和可行性。     

基于BFM方法的1vs1近距自主空战决策

无人机自主空战将是未来空战的主要样式之一。针对当前对于近距自主空战的研究往往假设简单、计算复杂以及受限于使用规模等问题,对以格斗导弹为武器的近距1vs1自主空战的主要研究内容,提出一种基于基本飞行动作的自主空战决策方法以保证空战决策的有效性和实时性。首先,根据导弹的攻击区设计一种得分函数来量化评估空战态势;其次,建立敌机机动位置的几何预测模型。然后,提出基于位置差和速度差的补偿制导方法。最后,在仿真分析中设置了攻击和防御两种典型自主空战态势,实验结果表明了所提方法的有效性和可行性。     

单机多目标火力/电子战攻击综合决策

针对单机多目标攻击时的火力/电子战综合决策,提出了一种考虑电子干扰效果的火力打击目标排序算法。该算法根据目标雷达辐射源对载机的威胁程度,建立了机载有源压制干扰的能量分配方法,利用有源压制干扰对目标雷达的压制距离引入距离削弱因子,可获得有源干扰效果对目标威胁级别的影响程度,改进只考虑敌我双方火力威胁程度时的目标打击排序结果。给出了该算法的具体步骤,通过仿真实验证明了该算法的有效性。仿真结果表明,考虑有源干扰效果后的火力攻击目标排序,可以使飞行员首先攻击毁伤概率最大的目标,提高整体的作战效能。     

空战决策知识构建方法研究

针对战训数据丰富, 数据背后空战决策知识贫乏的问题, 提出了一种空战决策知识构建方法。首先, 根据空战决策影响因素来分析决策知识的生成过程, 选择用产生式规则来表示空战决策知识。其次, 针对战训数据存在噪声数据干扰以及连续属性数据难以满足数据挖掘算法离散度量要求的问题, 应用了k-means聚类算法来检测离群点并使用最小描述长度准则算法将连续属性离散化。最后, 基于预处理后数据, 采用粗糙集提取空战最小决策规则知识, 通过构建模糊逻辑推理系统实现空战决策知识的推理与应用。仿真表明, 该方法能够有效地提取空战决策规则知识以及知识的推理与应用。