基于多智能体的编队协同防空决策方案生成系统研究

高技术条件下的现代海战,协同防空已成为编队防空作战的一种主要模式.怎样根据战场态势,科学、快速地制定编队的协同防空决策方案,是编队作战指挥的一个难点.针对这一问题,构建了一个基于多智能体的编队协同防空决策方案生成系统.将编队协同防空决策过程中的主要决策单元抽象为情况判断智能体、任务管理智能体、舰艇决策智能体和编队决策智能体,通过各智能体之间的通信与协作,实现了编队协同防空决策方案的自动生成,为编队指挥员的防空作战指挥提供了科学的辅助决策支持.     

舰艇编队协同防空作战效能评估研究

在分析了舰艇编队协同防空作战特点的基础上,利用层次分析法确立了舰艇编队协同防空作战效能评估指标体系,建立了舰艇编队协同防空作战效能的评估模型。运用层次分析法确定各因素的权重,应用模糊综合评判的方法对模型进行定量分析,通过分析结果,说明了模型的有效性。     

舰机协同防空作战理论的研究与进展

为了解决舰艇编队防空作战问题,研究了舰艇与飞机协同防空作战的理论,对国外与国内舰机协同作战的理论研究和实践进展情况进行分析,描述舰机协同作战理论形成和发展的过程,建立舰机协同防空作战理论体系,描述舰机协同防空作战理论的框架结构,根据作战三要素,按照水面舰艇编队与航空兵协同防空作战的基本过程,把该理论的研究内容划分为4个层次,指出该理论的应用领域。该理论为提高舰艇编队防空作战效能提供了一种新方法。     

舰艇编队智能防空决策模型研究

海上战机稍纵即逝,指挥决策时间的长短往往可以决定小到1艘舰艇大到1支舰队的命运。在抗击来袭的空中目标问题上,已有的火力分配模型都存在一定的局限性,不能更好满足舰艇编队的防空需求。本文试图引入作为通用智能基础的Soar系统,对来袭的空中目标进行智能决策,建立舰艇编队智能防空决策模型。以Soar作为决策推理引擎,对所有来袭目标威胁程度不断循环推理,以期优化打击方案,大大降低决策时间,更好地满足实战需要,提高海上编队的防空作战能力。     

舰艇编队协同防空目标最优分配算法

传统的舰艇编队协同防空目标最优分配算法存在效率低的缺陷,为此提出舰艇编队协同防空目标最优分配算法。通过分析得出影响防空目标最优分配的因素主要为:距离因素和角度因素。根据防空目标最优分配的影响因素对舰艇编队协同防御能力进行动态计算。设计最优分配算法流程,计算出舰艇编队的最佳防御位置,通过算法公式得到分配的最优解,即舰艇编队的最优距离与角度,实现了舰艇编队协同防空目标的最优分配。设计实验对设计的分配算法有效性进行验证,实验结果显示,设计的舰艇编队协同防空目标最优分配算法比传统分配算法的效率提高了20%,说明该算法具备极高的有效性。     

航母编队区域防空部署研究

文章研究了航母编队的防空舰艇配置距离在区域防空部署中的应用,在考虑舰载防空导弹的性能参数和满足拦截要求的最小拦截纵深基础上,对防空舰艇与航母之间的配置距离与掩护角的关系进行量化分析,建立了防空舰艇与航母之间的掩护关系模型,并进一步研究了目标的进人角与拦截纵深的关系和航母编队的防空配置需求。经理论分析和实例说明,该模型对舰艇编队的区域防空部署和指挥决策以及要地防空部署等其它地空导弹部署具有一定的参考意义。     

舰机协同防空作战火力运用研究

为了解决航母编队的防空作战问题,研究了一种提高航母编队防空作战效能的方法.通过对舰机协同防空作战火力协同体系的分析,引入了舰机火力协同防空的概念,描述了舰机火力协同的对象及目标,分析了航母编队防空作战的三道火力拦截幕.通过对预警机引导巡逻机攻击过程的描述,建立了舰载机火力运用模型.在对中程防空区威胁判断模型进行描述的基础上,建立了舰艇火力运用模型.这些工作可以优化舰载机与舰艇在防空作战中的目标分配.     

编队舰空导弹协同制导防空作战研究

编队内各舰艇和武器系统协同作战是未来编队防空的一种主要模式.作为反舰导弹的主要硬抗击武器,舰空导弹武器系统在编队反导防空作战中起着重要作用.受各种条件的限制,目前舰空导弹武器系统在作战使用中并不能发挥应有的作战能力,因此需要进行技术战术方面的改进.本文首先对目前编队防空中存在的问题进行了分析,在此基础上,提出了舰空导弹协同制导防空作战的基本流程,并对协同制导防空的优点以及存在的技术挑战进行了研究.     

舰艇编队协同防空作战效能评估

评估编队协同防空作战效能的指标很多都是定性的,无法进行量化描述。为了准确、客观评估舰艇编队协同防空作战效能,建立基于遗传层次分析法的效能评估模型,分别计算编队在平台模式和网络模式条件下的编队协同防空作战效能。     

舰艇编队火力分配决策模型研究

根据舰艇编队防空目标分配特点,建立目标优化分配数学模型。在此基础上,结合运筹学动态规划遗传算法对模型进行求解,通过实例分析表明,所提出的方法较好地解决了舰艇部队火力分配决策问题。为舰艇部队指挥员进行火力分配决策提供了一种有效的参考方法。     

基于最大树法的舰艇编队综合作战能力评估

评估舰艇编队综合作战能力强弱的最大树法涉及编队对海作战能力、编队反潜作战能力、编队防空作战能力、编队电子战能力、编队指挥控制能力和编队战场适应能力等因素。以若干舰艇编队为研究对象,对因素指标进行标准量化。据标准化数据用指数相似系数法计算样本间的相似关系,最后根据各样本与基准样本相聚类或分离进行量化分析,判断各舰艇编队综合作战能力的强弱次序。     

舰艇护航编队防空队形配置方法研究

针对舰艇护航编队防空需要,从定量分析的角度,研究并给出了水面舰艇护航防空队形配置方法.该方法将舰炮视为编队防空的主要武器,以优化警戒幕半径为目标,构建了编队防空队形配置模型.以典型舰艇和舰炮性能为输入参数,通过算例验证了队形配置模型的有效性.     

基于粒子群算法的编队防空武器目标分配研究

建立了舰艇编队防空作战的武器目标分配模型,提出了一种基于粒子群的求解算法。该粒子群算法利用粒子群的个体最优和全局最优粒子,采用了编码、交叉、变异和选择相结合的算子操作得到粒子的新个体。通过仿真测试表明了算法的可行性和有效性,尤其是在规模复杂问题中将更能体现算法的优越性。     

舰艇编队舰空导弹安全区域内协同使用研究

舰艇编队对空防御作战是编队作战的主要内容和作战样式.本文以常用编队防空队形为例,介绍了编队队形配置原则和编队防空队形配置方法.通过建立坐标系和相对位置表示,确定了编队舰空导弹作战区域.在充分分析编队舰空导弹作战区域的基础上,结合编队舰空导弹使用安全,确定了编队舰空导弹的射击禁区和安全区域.研究了编队舰空导弹安全区域内的...     

一种水面舰船对空自防御作战能力计算模型

在基于集中指挥的舰船对空自防御作战中,目标指示时间对目标的拦截次数有较大影响。为精确反映目标指示时间对拦截次数的影响,建立了集中指挥方式下的舰空导弹拦截次数计算模型。首先,根据集中指挥方式下的对空自防御作战过程,得到单发射单元对目标拦截次数的模型,然后将多发射单元对目标拦截次数计算问题转换为多个单发射单元对目标拦截次数计算的问题,从而得到多发射单元对目标拦截次数的模型。对不同目标指示时间、雷达跟踪距离、发射单元数条件下的拦截次数进行计算,结果表明,计算模型能够反映目标指示时间、雷达跟踪距离以及发射单元对拦截次数的影响。     

基于AHP-模糊综合评判法的编队协同反导效能评估

为了准确、客观地评估舰艇编队协同反导效能,在对编队协同反导流程和特点进行分析的基础上,建立了编队协同反导效能评估指标体系,运用层次分析法和模糊综合评判法相结合进行量化评估,得出舰艇编队协同反导效能评估值,该方法易于操作,结果直观明了。     

小口径舰炮最大射击效能的求解

小口径舰炮武器是水面舰艇末端防空反导的重要武器。文章从舰炮武器的作战使用出发,建立了舰炮最优射击效能的理论数学模型和工程数学模型,并以某型小口径舰炮为例,对其最优射击效能进行了求解。     

舰艇近程防空武器的优化分配算法

依据武器对目标的杀伤性能,提出了一种舰艇近程防空武器实时动态分配算法.算法采用贝叶斯网络处理不确定凶素,采用任意时间规划策略解决实时性问题.仿真实验结果表明,该算法实时性好,能有效提高武器的使用效率.     

作战指挥系统无源协同定位的一种设计与实现

无源定位是舰艇作战指挥系统获取战场态势的有效途径。现有的无源定位技术均局限于单平台无源机动定位或同型无源探测设备单机单控多平台协同定位,缺乏系统顶层设计理念。提出一种针对舰艇作战指挥系统无源协同定位功能的集成设计和实现方法,通过系统功能部署设计、明确系统配置组成、信息交互需求分析3个步骤,实现了多平台同型无源探测设备从系统层面开展协同定位的能力。以多平台同型无源探测设备的协同定位为例开展模拟试验,验证了该设计的有效性和可行性。研究表明,所提出的方法较单机单控协同定位方式定位收敛时间缩短,定位精度有所提高,理论上还可以支持不同舰艇之间异型无源探测设备的协同定位。