[發明專利]基于作戰環的武器裝備體系貢獻度評估方法有效
| 申請號： | 202011465779.6 | 申請日： | 2020-12-13 |
| 公開（公告）號： | CN112417710B | 公開（公告）日： | 2022-09-27 |
| 發明（設計）人： | 畢文豪;周杰;張安;朱旭東;徐雙飛 | 申請（專利權）人： | 西北工業大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20 |
| 代理公司： | 西北工業大學專利中心 61204 | 代理人： | 金鳳 |
| 地址： | 710072 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 作戰 武器裝備 體系 貢獻 評估 方法 | ||
1.一種基于作戰環的武器裝備體系貢獻度評估方法，其特征在于包括下述步驟：
步驟一：對作戰網絡中的節點和邊分別進行建模，構建基于作戰環的武器裝備體系作戰網絡模型；
(1)節點的建模；
根據武器裝備體系中各作戰實體執行作戰任務時的功能作用，將作戰實體抽象為目標節點、偵察節點、指揮決策節點和打擊節點四類節點，建立作戰網絡的節點集合Q＝[T,S,D,I]，其中，為目標節點集合，指為完成使命任務而需要實施攻擊的敵方作戰實體，nT為目標節點的個數；為偵察節點集合，指進行戰場情報收集、為指揮決策節點提供信息支持的我方作戰實體，nS為偵察節點的個數；為指揮決策節點集合，指能接收偵察節點傳來的情報信息，進行分析決策并進行作戰指揮的我方作戰實體，nD為指揮決策節點的個數；為打擊節點集合，指對敵方目標造成毀傷或嚴重干擾的武器裝備，nI為打擊節點的個數；
(2)邊的建模
建立作戰網絡節點集合之后，分析節點之間的關聯關系，將節點之間的關系抽象為作戰網絡中的邊，所有的邊構成作戰網絡的邊集合R＝[RTS,RSD,RDI,RIT,RSS,RDD]；
其中，RTS＝{Ti→Sj},Ti∈T,i∈{1,2,…,nT},Sj∈S,j∈{1,2,…,nS}，表示偵察環節的集合，即偵察節點Sj對目標節點Ti進行偵察；
RSD＝{Sj→Dm},Sj∈S,j∈{1,2,…,nS},Dm∈D,m∈{1,2,…,nD}，表示決策環節的集合，即偵察節點Sj向指揮決策節點Dm發送目標節點的信息；
RDI＝{Dm→In},Dm∈D,m∈{1,2,…,nD},In∈I,n∈{1,2,…,nI}，表示指揮環節的集合，即指揮決策節點Dm向打擊節點In發送作戰命令；
RIT＝{In→Ti},In∈I,n∈{1,2,…,nI},Ti∈T,i∈{1,2,…,nT}，表示打擊環節的集合，即打擊節點In對目標節點Ti進行打擊；
RSS＝{Su→Sv},Su,Sv∈S,u,v∈{1,2,…,nS},u≠v，表示共享環節的集合，即偵察節點Su、Sv之間進行信息共享；
RDD＝{Dw→Dz},Dw,Dz∈D,w,z∈{1,2,…,nD},w≠z，表示協同環節的集合，即指揮決策節點Dw、Dz之間進行協同指揮；
(3)作戰網絡模型構建
通過建立的作戰網絡的節點集合Q和邊集合R，構建武器裝備體系的作戰網絡模型：G＝(Q,R)，其中，Q＝[T,S,D,I]為作戰網絡的節點集合，R＝[RTS,RSD,RDI,RIT,RSS,RDD]為作戰網絡的邊集合；
步驟二：建立作戰網絡的鄰接矩陣，確定作戰環數；
作戰網絡中有M個作戰節點，建立鄰接矩陣為：
其中：M＝nT+nS+nD+nI,1≤x,y≤M，根據鄰接矩陣的冪運算可知，矩陣Ak的對角線元素表示經過作戰節點t且長度為k的作戰環的數量，1≤t≤M；作戰環必須包含目標節點，將作戰節點t取為目標節點，從而排除同一個作戰環被多次計算的情況，保證作戰環數計算結果的可靠性；因此，作戰環數計算公式為：
式中：N為作戰環數；Nk為長度為k的作戰環個數；t為目標節點；L為單個作戰環最多能包含的節點個數，由于作戰環中偵察節點、指揮決策節點、打擊節點和目標節點至少各一個，故4≤k≤L；
步驟三：建立作戰網絡中各節點的能力指標體系，構建相應的能力指標模型并求解，得到各節點的作戰能力值；
根據作戰網絡中各節點的功能作用，分析各節點具備的主要作戰能力，并將各作戰能力分解為相應的作戰節點參數，構建各節點的能力指標體系，并用能力向量表示各節點所具有的能力指標；目標節點的能力向量為其中，為目標節點的能力指標，e為目標節點能力指標的個數；偵察節點的能力向量為其中，為偵察節點的能力指標，f為偵察節點能力指標的個數；指揮決策節點的能力向量為其中，為指揮決策節點的能力指標，g為指揮決策節點能力指標的個數；打擊節點的能力向量為其中，為打擊節點的能力指標，h為打擊節點能力指標的個數；
建立能力指標體系之后，構建各節點作戰能力的數學模型，并根據作戰節點參數對作戰能力模型進行求解，計算得到作戰體系中各節點的作戰能力值；
步驟四：利用能力需求滿足度分析方法評估武器裝備體系中各作戰環的作戰能力；
r為作戰環q(1≤q≤N)的一條邊，該邊由p(1≤p≤e+f+g+h)種作戰能力C1,C2,…,Cp支撐完成，不同的作戰能力對該邊的作用程度不同，作戰能力Cl(1≤l≤p)的權重為ωl，ωl通過層次分析法確定，則邊r的作戰效果P(r)為：
式中：S(Cl)為能力需求滿足度函數；
定義作戰環q的作戰能力為：
Eq＝Pq(T→S)·Pq(S→D)·Pq(D→I)·Pq(I→T) (5)
式中：Pq(T→S)＝Pq(Ti→Sj),Ti∈T,Sj∈S，Pq(T→S)為作戰環q的偵察效果，Pq(Ti→Sj)為偵察環節Ti→Sj的作戰效果；
Pq(S→D)＝1-(1-Pq(Sj→Dm))·Π(1-Pq(Su→Sv)),Sj,Su,Sv∈S,Dm∈D，Pq(S→D)為作戰環q的決策效果，Pq(Sj→Dm)為決策環節Sj→Dm的作戰效果，Pq(Su→Sv)為共享環節Su→Sv的作戰效果；
Pq(D→I)＝1-(1-Pq(Dm→In))·Π(1-Pq(Dw→Dz)),Dm,Dw,Dz∈D,In∈I，Pq(D→I)為作戰環q的指揮效果，Pq(Dm→In)為指揮環節Dm→In的作戰效果，Pq(Dw→Dz)為協同環節Dw→Dz的作戰效果；
Pq(I→T)＝Pq(In→Ti),Ti∈T,In∈I，Pq(I→T)為作戰環q的打擊效果，Pq(In→Ti)為打擊環節In→Ti的作戰效果；
步驟五：由作戰網絡中各作戰環的作戰能力，計算得到武器裝備體系作戰能力；
在作戰網絡中，同一個目標節點可能對應多個作戰環；作戰體系中的各作戰節點在同一時刻只能對一個作戰環的信息進行響應，故用所有作戰環中作戰能力的最大值來評估武器裝備體系作戰能力，體系作戰能力表示為：
E＝max{E1,E2,…,EN} (6)
式中：E為體系作戰能力，E1,E2,…,EN為作戰網絡中各作戰環的作戰能力；
步驟六：根據待評估武器裝備加入體系前后的作戰環數和體系作戰能力，計算該武器裝備的體系貢獻度；
通過步驟一至步驟五，計算裝備體系的作戰環數N和體系作戰能力E；將待評估武器裝備μ從原裝備體系中移除，得到新的作戰網絡，并重復步驟一至步驟五，求得新裝備體系的作戰環數N′和體系作戰能力E′，則待評估武器裝備μ的體系貢獻度為：
式中：Yμ表示待評估武器裝備μ的體系貢獻度；N′、N表示裝備μ加入體系前后的作戰環數；E′、E表示裝備μ加入體系前后的體系作戰能力；α和β表示作戰環數和體系作戰能力的權重，由層次分析法確定。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于西北工業大學，未經西北工業大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202011465779.6/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
