一种动态决策的舰艇编队防空作战模型北大核心CSCD

针对舰艇编队防空作战决策的实时性和紧迫性特点,在建立舰艇编队防空作战模型的基础上,提出了一种基于动态决策的优化启发算法,用以解决舰艇编队防空作战决策的生成问题。考虑传统火力分配算法动态决策时间延迟的不足,以对来袭目标最大毁伤和缩短抗击时间为目的,为舰艇编队防空决策选择合适的规则策略。仿真算例表明:采用基于动态决策的优化启发算法能有效解决防空作战中的动态决策问题,所提出的模型算法在保证抗击来袭目标时效性的前提下,合理分配舰载武器资源,提高作战效率。     

编队协同防空决策优化模型研究

在有限的防空资源下,如何根据作战态势的变化选择舰艇编队的作战单元,来提高舰艇编队协同防空的作战效能,是指挥员所必须要考虑的问题。为了提高整个编队的防空作战决策效能,在舰艇编队防空协同作战的基础上,对舰艇编队防空决策优化决策模型进行了研究,提出了基于多阶段多目标的个体/协同信息成员选择模型。     

基于改进遗传算法的舰空导弹火力优化仿真

针对严峻的空中威胁,快速合理的进行火力分配,充分发挥舰空导弹作战效能,为了最大限度的保护水面舰艇安全。在分析现代水面舰艇编队防空作战过程的基础上,结合现代水面舰艇编队防空的基本原则,运用改进的遗传算法建立了水面舰艇舰空导弹火力优化配置模型。使算法通过合理可信的目标函数、十进制编码、控制初始种群个体距离、重复度防畸判断和统一优选产生子代策略,保证了产生个体的有效性,提高了搜索质量,加快了搜索速度。最后,通过两个实例进行了仿真实验和结果分析,结果证明：算法可以快速有效地进行舰空导弹的火力分配,可以解决复杂防空态势,搜索结果可信度高,实用性强。     

基于改进BP算法的编队空中威胁判断模型研究

为了解决传统空中目标威胁判断模型的不足,寻求适应信息化作战要求的舰艇编队空中威胁判断模型,以防空作战实际需要为出发点,从舰艇编队的整体角度出发,在对传统BP算法进行了改进的基础之上,建立了舰艇编队空中目标威胁评估数学模型,为指挥员提供了正确决策。通过实例验证,证明了该模型的有效性和正确性。     

水面舰艇编队拖曳声纳舰阵位配置及行动方法

研究水面舰艇编队优化问题,由于潜艇对水面舰艇编队构成严重威胁,为有效保护舰艇安全,选择声纳舰的位置十分重要.拖曳声纳舰作为水面舰艇编队主要对潜警戒信号,对阵位配置及行动方法对编队的反潜效能影响巨大.针对水面舰艇编队航渡中近程拖曳声纳舰的阵位配置问题,提出了一种方法.通过对舰艇编队反潜警戒区的划分,总结了拖曳声纳舰阵位配置原则,建立了关于拖曳声纳舰阵位的模型,仿真计算了各种参数对拖曳声纳舰阵位的影响,并提出了拖曳声纳舰“蛙跳”行动的方法,并进行仿真.结果表明,方法有效,为指挥员编队决策提供了参考依据.     

基于双层规划的网络化防空作战编队结构优化

科学、合理的网络化防空作战编队结构是确保编队自身安全,提高作战任务可靠性和有效性的重要保证。针对网络化防空作战编队结构优化问题,首先,定义了编队防空结构的相关概念,分析了编队防空作战的一般过程;其次,基于双层规划理论,分别以掩护节点与核心节点距离最大、编队抗饱和攻击能力最强为上下层目标,综合考虑探测角度覆盖、火力拦截时间、导弹二次捕捉等因素,建立了作战编队防空结构双层优化模型;然后,引入层次粒子群算法,对模型进行求解,并给出了具体运算步骤;最后,以水面舰艇编队防空结构优化为例,求解最佳编队防空结构,计算最大抗饱和攻击能力。通过与典型的纵队、弧形编队的对比,验证了模型与方法的合理性与可行性。     

基于潜艇先验航向信息的编队应召搜索研究

应召反潜是水面舰艇编队常用的反潜方式之一，现阶段研究的应召反潜方法多是在已知敌潜艇先验位置信息条件下的对潜搜索方法，而对于某些特定条件下的对潜搜索不具有普适性。在研究水面舰艇编队平行应召反潜的基础上，建立了潜艇初始位置和概略航向已知、航速未知条件下的水面舰艇编队对潜搜索概率基本模型，并进行了仿真评估。通过Matlab仿真，给出了水面舰艇数量、接敌速度、搜索速度和潜艇机动速度等因素对搜索概率的影响关系，为水面舰艇编队反潜作战提供了理论依据和技术支撑。     

CGF在海上机动编队一体化训练模拟系统中应用研究

计算机生成兵力(CGF)技术在水面舰艇编队智能化生成和仿真方面有着十分广阔的应用前景.该文从计算机生成水面舰艇编队兵力(CGSF)实体模型入手,研究了水面舰艇单舰及战斗编队、舰载直升机和潜艇等海上机动编队兵力一体化训练的作战模拟,构建了CGSF在执行作战任务过程中的战术机动仿真模型和攻防对抗智能决策仿真模型体系,重点介绍了编队队形变换和武器通道组织仿真模型的建立.通过在一体化训练模拟系统中应用表明,采用CGF可以提高水面舰艇编队兵力生成和仿真的智能化程度,比较逼真地实现人机攻防对抗训练.最后分析了在训练模拟系统中应用存在的主要问题及解决思路.     

基于多智能体的舰艇编队防空仿真系统研究

近年来兴起的复杂性科学研究,特别是复杂适应系统理论,为作战仿真的研究提供了新的思路.文中运用HLA/RTI技术搭建舰艇编队防空仿真系统的框架,将水面舰艇编队防空作战中的各类作战子系统抽象为智能体,并且设计智能体的内部结构.以舰艇编队拦截不同飞行高度的反舰导弹为例,通过各类作战子系统智能体对防空作战中各种作战原则的适应性学习,验证基本的舰艇编队防空原则,并使用目标分配策略解决多个智能体拦截同一目标的冲突问题.     

水面舰艇智能辅助决策系统研究

海军集团是联合作战的组成部分,该文以红蓝双方海上舰艇编队对抗为作战想定背景,以实时辅助指挥引导水面舰艇的作战行动为目的,采用面向分布式人工智能的理论技术方法,进行水面舰艇智能辅助决策系统研究,通过建立作战智能体作为MAS系统应用智能体的新概念,根据联合作战水面舰艇指挥系统的总体结构、作战信息流程和功能模块划分,给出了水面舰艇智能辅助决策MAS系统的Agent组成,Agent主体结构,Agent功能分类,系统的运行流程,最后提出和建立了作战指挥控制系统的MAS体系结构模板,构造了水面舰艇智能辅助决策形式化结构模型和构成框架,为解决联合作战水面舰艇作战指挥控制决策问题提出了一种新的思路和方法。     

基于内分泌免疫多智能体的舰艇编队防空体系模型

针对舰艇编队协同防空问题,借鉴生物内分泌免疫系统的防御机理,将舰艇编队协同防空体系映射到内分泌免疫系统中,并且结合多智能体理论与方法,设计了内分泌、免疫智能体和通信智能体的功能结构模型,构建了一种舰艇编队协同防空体系内分泌免疫多智能体网络模型。该网络模型整体上涌现出了协同防空体系的自组织性、自适应性、自学习性、记忆性和进化性,为舰艇编队协同防空体系研究注入了新的思想,也可为反潜等其它防御作战研究提供借鉴。     

舰艇编队协同防空连续射击次数仿真分析

为解决舰艇编队协同防空中的射击次数计算问题,提出了受杀伤区纵深、航路捷径和舰艇间隔距离约束的计算模型。利用导弹发射时刻至弹目遭遇时间内弹目之间的几何关系,经过归纳递推得到单艘舰艇零航路捷径和非零航路捷径时的舰空导弹射击次数模型。将编队协同防空的射击次数计算分解为被攻击舰和邻舰的射击次数之和,依据编队协同防空的几何关系得到邻舰掩护杀伤区纵深,得到了该纵深的远界和近界约束,进而得到邻舰的舰空导弹掩护射击次数模型。结合实例,研究了编队连续射击次数对目标速度、舷角和舰艇间隔距离等关键参数的敏感度,表明了模型的可行性和实用性。     

基于遗传蚁群算法的舰艇编队防空火力分配

提高舰艇编队的防空火力分配效率是海上防空中一件紧迫的任务.火力分配问题是NP难问题,经典的求解算法存在指数级的时间复杂度,启发性智能算法又易于陷入局部最优.提出一种基于拥挤替换思想的遗传蚁群算法用于解决水面舰艇编队防空火力分配问题,遗传算法阶段采用拥挤替换和时变性变异算子设计,以维持较好的种群多样性,蚁群算法阶段,由于有较好的初始信息素分布,在进一步求精解的时候能够避免陷入局部最优.仿真结果表明:新算法与其它算法相比,在优化性能和时间性能方面都有了较大的改善,并且分配问题规模越大,优势越明显,能较好地解决舰艇编队防空火力分配问题.     

基于STAGE对抗仿真的水面舰艇作战能力评价

对水面舰艇使命任务和作战能力构成进行分析,提出了基于作战想定和其仿真结果的评价体系,构建了水面舰艇作战仿真模型体系。指出基于STAGE的对抗仿真关键是将仿真模型体系与STAGE模型框架的接口统一设计。在STAGE平台以舰艇防空作战想定为背景进行对抗仿真实现,说明了添加用户模型和脚本用语言开发方法,建立了基于仿真统计结果的方面作战能力计算模型。最后,以一组我国服役驱逐舰作战能力分析的仿真实例验证了基于对抗仿真的水面舰艇作战能力评价方法,结果表明该评价方法是合理的。     

基于复杂网络的舰艇作战模型研究

借鉴复杂网络的作战描述模型,把作战单元抽象成节点,把各单元之间的相互作用抽象成有向边,将战场描述为1个由传感器、决策器、影响器、目标4类节点组成的有向网络图,构建了1个基于复杂网络的舰艇网络模型,在模型中将单个舰艇作战和舰艇编队作战进行了比较。应用复杂网络的若干特征参数分别对几个舰艇和舰艇编队的作战网络效能进行了仿真分析。通过仿真结果的对比,说明舰艇进行编队时,指挥体系连通性的提高能够大大提高舰艇编队的作战效能     

反舰导弹突防编队大纵深舰空导弹系统模型研究

根据排队论相关理论结合反舰导弹从不同角度攻击舰艇编队时所遭受的抗击次数建立了反舰导弹突防舰艇编队大纵深舰空导弹系统模型,并通过实例进行了仿真计算,验证了模型的可信性。     

舰艇编队防空目标分配优化算法研究

针对所要解决的舰艇编队防空目标分配问题,文章结合现代防空作战特点,建立了防空目标分配模型,并讨论了数学模型的求解问题。对模拟退火算法、遗传算法、禁忌搜索算法进行了分析和研究,运用MATLAB软件编程仿真来解决所建立的防空目标分配模型。研究表明,禁忌搜索算法每次都能以100%的概率搜索到全局最优解,但由于其搜索时间过长而且搜索时间的随机性太强,不适用于解决战时的目标分配问题。而模拟退火算法和遗传算法则可以在较短的时间内达到较高的搜索概率,在实际运用中,应根据所限定时间的不同来对这两种算法进行选择使用。另外,从程序的复杂度上来看,模拟退火算法的程序相对较为简单,而遗传算法的程序相对较为复杂。     

舰空导弹拦截反舰导弹仿真模型研究

在高技术条件下的水面舰艇编队作战中,建立高效的舰空导弹武器系统,成为世界各国海军发展的主流方向。在研究水面舰艇舰空导弹反导效能时发现,原有的模型已不适用于现有导弹,因此首先对舰空导弹拦截反舰导弹作战过程进行分析,然后应用离散事件仿真理论,通过实体流图法建立仿真模型,采用事件调度法推进仿真时钟前进,使用概率统计方法对仿真结果进行处理并得出结论。最后文章对模型的适用性进行了分析。     

海上编队防空作战目标分配数学模型研究

对舰艇编队协同防空情况下目标分配问题的想定和假设进行了总结,接着列举了影响目标分配的主要因素,然后重点对目标分配的数学模型进行了研究,从毁伤效能最大化、协同效应最大化和漏目标最小化等几方面给出了数学模型的典型目标函数和约束函数,最后还讨论了目标分配的原则。论文的成果可供海上编队协同防空目标分配研究参考。     

舰艇编队近程警戒舰阵位配置模型与仿真

在海上作战中,通常利用警戒舰来执行近程防御任务以实现编队防御和掩护核心舰,因此近程警戒舰的阵位配置理论研究具有重要的军事意义.达成掩护核心舰的任务是近程警戒舰阵位配置理论研究的逻辑起点和基本原则,根据近程警戒舰的任务,提出了阵位配置的约束要求,针对航海安全、通信、导航、防空、防潜等影响因素,运用解析法建立了警戒舰的阵位配置模型,并为兼顾防空与防潜确定了警戒舰的配置原则.仿真结果表明,验证方法实用、可行,可为舰艇编队近程警戒舰的配置提供了理论参考依据.