基于人工免疫算法的舰艇编队防空火力分配研究

为解决舰艇编队防空火力分配传统方法计算复杂、耗时长和普通遗传算法局部搜索能力较弱、收敛速度慢等问题,通过对火分问题的数学描述,将人工免疫算法（AIA）引入到舰艇编队防空作战的火力分配问题中,构造相应的AIA来求解防空火力分配问题。仿真结果表明该算法计算速度快、精度较高,为解决编队防空火力分配问题提供了一种有效的途径。     

基于雷达网的舰艇编队编成优化模型

为了优化舰艇编队编成,利用定性和定量分析相结合的方法,分析了影响舰艇编队雷达网作战能力的因素,建立了基于雷达网作战能力的编队综合作战能力指数模型,并在此基础上建立了舰艇编队编成优化模型.仿真结果表明,综合作战能力指数模型能够反映舰艇编队编成配置的要求以及编队装备体系效能与编队雷达网之间的关系,通过对舰艇编队雷达网的优化,进而优化舰艇编队编成.该模型对于辅助指挥员进行科学预测,合理编成编队,选择较好的配置方案,具有较好的指导意义.     

新型护卫舰编队对潜搜索兵力运用与效能分析

通过对护卫舰编队搜潜方法的研究及相应的战术计算,建立了编队搜潜能力数学模型,计算了各搜索机动要素,分析了基于搜索效能的搜索队形和兵力配置,为新型护卫舰编队对潜搜索兵力需求、机动方案和组织实施等提供了理论指导,并为编队对潜搜索提供了理论参考。     

基于火力分配环的舰艇编队防空作战体系结构研究

舰艇编队防空涉及到众多作战单元的协调指挥,火力分配,良好的C4ISR体系结构至关重要。针对舰艇编队防空的作战过程进行体系结构建模,结合火力分配环的概念,应用美军《国防部体系结构》作战视图对对战过程进行建模分析。给出了作战体系结构UML视图产品,描述了编队防空C4ISR系统的作战需求。     

编队舰炮发射末端与导弹火力兼容方法

针对舰艇编队防空反导背景下舰炮与防空导弹的火力兼容问题,以舰炮全航路拦截反舰导弹为研究对象,基于空域格模型对空域资源的量化描述,采用弹道微分方程进行火控解算,建立了基于空域格的火控诸元快速解算模型,解算出舰炮对反舰导弹全航路拦截情况下,舰炮弹丸炸点占用的空域资源和时间资源。对占用的空域和时域资源进行时空匹配,给出在舰炮抗击末端,基于空域格的舰炮与导弹火力兼容判断的方法,对解决舰炮与导弹火力兼容问题提供了一定的补充和借鉴。     

区域防空中地空导弹兵兵力需求估算

针对区域防空中地空导弹兵兵力需求计算涉及因素多、计算困难的特点,巧妙运用规范交战模式,构建了一套估算区域防空地空导弹兵兵力需求的方法。通过分析信息化条件下空防对抗的特点,发现可以用多兵种兰彻斯特平方律来近似描述空防对抗的杀伤过程。为求解此方程,引入了规范交战模式,并基于规范交战模式构建了兵力需求估算模型。由于区域防空是全方位的防空,故此分析了敌空袭兵力的可能规模和可能来袭方向,构建了整个区域防空中地空导弹兵兵力需求估算模型,并给出兵力解聚模型。该方法求解兵力需求具有计算简单快捷的特点。     

基于NSGA-Ⅱ算法的航母编队反潜火力优化

航母编队以其强大的战斗力被公认为海军装备中作战能力最强的武器,然而随着隐身潜艇作战能力的迅速发展和提高,航母编队面临的潜艇威胁不断加大,使得航母编队反潜作战越来越重要,探析航母编队反潜作战中火力分配优化迫在眉睫。本文首次将NSGA-Ⅱ(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ)算法应用到航母编队反潜作战火力优化问题求解中。首先建立航母编队反潜作战模型;然后使用NSGA-Ⅱ算法进行求解;最后通过仿真实验得出航母编队反潜作战火力优化使用方案,论证了该算法和模型的可行性和有效性。     

基于Q-Learning的编队防空目标分配方法研究

研究了编队防空目标分配问题,采用马尔科夫决策模型描述了编队防空动态目标分配过程,构建了编队防空目标分配强化学习系统,描述了系统组成,给出了基于Q-Learning算法的模型求解方法,并对模型效果进行了仿真分析,证明了该模型的有效性。     

基于MDP的有/无人机编队对地攻击行动方案规划

针对有/无人机编队对地攻击作战行动方案规划求解问题,提出一种基于马尔可夫决策过程(MDP)模型的求解策略。首先,依据有/无人机编队对地攻击兵力组成和行动特点,给出了MDP模型中状态集与行动集的形成方法,设计了MDP模型中状态转移概率计算方法和报酬函数,考虑资源、时间等约束条件,进一步建立了行动方案生成MDP优化模型;其次,对蚁群算法的路径选择概率和信息素更新策略进行了改进,并应用于MDP优化模型求解;最后,进行了仿真分析,结果表明,提出的方案能够有效地求解有/无人机编队行动方案生成问题,求解过程速度快,解质量较高。     

基于动态博弈的目标分配方法研究

以博弈论为基础,防空火力单元与攻击飞机多次对抗为作战背景,建立了基于动态博弈的防空火力单元目标分配模型.利用双矩阵博弈纳什均衡求解与数学规划的关系,建立了求解纳什均衡的二次规划,利用混合粒子群算法进行求解.仿真结果表明:用博弈论研究防空火力单元与攻击飞机多次对抗过程中的目标分配问题时,符合实际作战过程,真实性好,应用价值较高.     

海上编队雷达网空间优化部署方法

在分析海上编队雷达网作战效能的基础上,建立了海上编队雷达网空间优化部署模型.海上编队雷达网在有/无威胁条件下,经过空间优化部署模型的解算,编队成员机动到较优阵位,使编队雷达网实现无缝连接且无盲区,从而获得较好的作战效能.文中在该条件下进行了仿真,并对仿真结果进行分析对比,验证了所建立模型的可行性和正确性.该模型对于未来海战场复杂电磁环境下对更好地发挥编队雷达网探测和预警能力具有重要意义.     

异步并行蚂蚁策略在网络化舰艇编队武器目标分配中的应用

武器目标分配(WTA)是现代海上编队防空作战的关键技术之一,其目标是合理利用网络化舰艇编队内各项资源,对来袭目标进行拦截,以求拦截效果最优。引入了综合毁伤阈值和综合毁伤矩阵的概念,提出了一种基于异步并行蚂蚁策略的目标分配新方法,并建立分配模型,最后以实例仿真验证了方法的可行性。     

基于DSGA的航空作战平台作战联盟形成策略

作战联盟是一种适应分布式网络化作战的重要作战样式。以航空作战平台执行突击作战任务为背景,分析任务资源能力需求与作战平台能力属性匹配特点,建立航空作战平台作战联盟形成问题的数学模型。针对模型特点,采用一种双串编码遗传算法(DSGA)对模型进行求解,并制定部分匹配交叉策略、均匀变异策略以及混合选择算子。案例实验结果表明,算法能够有效解决问题模型,且具有较好的可靠性和时效性。     

基于动态规划的制导滑翔炸弹最优控制研究

针对制导滑翔炸弹的最远滑翔距离问题,提出一种基于动态规划的制导律设计方法。对制导炸弹受力和滑翔控制约束进行分析;按照最优化分析方法建立制导滑翔炸弹的数学模型;根据末端着地角约束的特点,设计了顺序搜索的动态规划算法。最后,根据制导炸弹实际飞行情况,确定了各项约束的参数,按照设计的算法进行了寻优计算。计算结果表明了该方法的有效性。     

具有低编码复杂度准循环扩展LDPC码的构造方法

PEG(Progressive-Edge-Growth)算法是迄今为止构造性能优异的LDPC中短码的一种有效构造方法,然而直接采用该算法构造的LDPC码的编码复杂度正比于码长的平方,这是其实用化过程中的一个瓶颈。针对这一问题,提出一种具有低编码复杂度和低错误平层的准循环扩展LDPC码的构造方法。该算法在PEG算法基础上,先构造出近似下三角结构的半随机基矩阵,然后再对基矩阵进行扩展,该方法可以在不改变基矩阵的度分布比例情况下,有效消除短环。仿真结果表明,所提出的方法构造的LDPC码比原始的PEG算法构造的随机LDPC码具有更低的错误平层,而且编码复杂度更低,更易于硬件实现。     

防空雷达对抗ARM生存能力分析

防空雷达首先要解决好生存问题,然后才能谈及作战能力。文中首先建立了ARM攻击过程的实体流程图模型,分析了单个火力单元中防空雷达的生存能力及射击ARM载机的时机。在此基础上,进一步探讨了防空雷达组网情况下的生存能力分析。     

基于改进粒子群算法的多UAV协同侦察任务规划

针对多无人机（UAV）协同侦察的任务规划问题,充分考虑侦察目标的侦察分辨率和时间窗约束,建立了数学模型;提出了一种改进的粒子群算法,使得粒子群能够较均匀地在问题空间内搜索,避免陷入局部极值,在保持传统PSO算法快速收敛的同时,加强了算法局部搜索能力。基于该模型和优化算法,制定了合理的多UAV协同侦察任务计划,使得多UAV协同侦察任务在满足任务要求、平台性能和战场约束的条件下具有最小代价和最优作战效能。     

ALGA在岸基导弹航路规划中的应用研究

针对基本遗传算法(GA)易局部收敛的缺陷,设计了基于模式搜索的自学习算子,提出一种基于模式搜索的自学习遗传算法(ALGA)。通过仿真测试函数将ALGA与基本遗传算法、自适应遗传算法(AGA)进行比较,显示改进的ALGA提高了算法的综合搜索能力。将改进的ALGA运用到岸基导弹航路规划中,并进行仿真实验,仿真结果验证了改进算法的有效性。     

多武器系统的火力分配模型

目前对于单一兵器火力分配问题的解决方法比较成熟,然而由于在现代防空作战中,经常是多种类型的兵器联合进行防空,故需要对多种不同类型的兵器的火力分配问题进行探讨。这里针对多种不同类型的兵器毁伤多个目标的问题,建立了数学模型,进行了深入的探讨。按照模型的特殊性,定义了映射、邻域和连通的概念;同时针对模型,将遗传模拟退火算法进行了一定的修改,并利用此算法对模型进行了最优化求解。最后,实例的计算结果表明该算法对于模型的求解具有较好的收敛性。