[發(fā)明專利]一種面向時(shí)敏目標(biāo)打擊的C2組織資源動(dòng)態(tài)調(diào)度方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110075191.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112734278A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃美根;王濤;何華;王維平;朱一凡;段婷;楊松;李童心;南明宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06N3/00
• 代理公司: 重慶市信立達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發(fā)明公開(kāi)了一種面向時(shí)敏目標(biāo)打擊的C2組織資源動(dòng)態(tài)調(diào)度方法，以任務(wù)完成質(zhì)量和任務(wù)完成時(shí)間為資源調(diào)度測(cè)度，構(gòu)建多目標(biāo)C2組織資源動(dòng)態(tài)調(diào)度模型，并采用改進(jìn)量子粒子群算法進(jìn)行模型求解，結(jié)果表明，考慮任務(wù)完成時(shí)間測(cè)度可以降低時(shí)敏目標(biāo)打擊窗口；通過(guò)任務(wù)?資源?能力進(jìn)行三級(jí)最優(yōu)適配建模，并建立多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型，進(jìn)一步設(shè)計(jì)了量子粒子群改進(jìn)算法求解多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，以此能夠顯著的提升時(shí)敏目標(biāo)打擊能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及指揮控制中資源調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種面向時(shí)敏目標(biāo)打擊的C2組織資源動(dòng)態(tài)調(diào)度方法。

背景技術(shù)

決策中心戰(zhàn)是新一代作戰(zhàn)理念，其不同于網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)，后者側(cè)重于通過(guò)集中化來(lái)提高軍事決策能力，依賴于指揮官的廣域態(tài)勢(shì)感知能力，以及與他們指揮的所有部隊(duì)進(jìn)行溝通的能力。決策中心戰(zhàn)是通過(guò)分布式資源編隊(duì)與動(dòng)態(tài)重組，增加敵方作戰(zhàn)實(shí)施的復(fù)雜性和不確定性，從而降低敵方指揮官的決策能力，甚至在決策層面“致盲”對(duì)手。馬賽克戰(zhàn)是決策中心戰(zhàn)的典型實(shí)現(xiàn)方式，在將作戰(zhàn)單元馬賽克化的基礎(chǔ)上，基于靈活高效的指揮控制(Command and Control，C2)實(shí)現(xiàn)對(duì)兵力的按需組合運(yùn)用。例如，米切爾研究所認(rèn)為，美國(guó)空軍應(yīng)發(fā)揮有人、無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)混編優(yōu)勢(shì)，原因在于混合編組可以通過(guò)增加造價(jià)低廉的飛機(jī)數(shù)量，用以彌補(bǔ)制作精良、價(jià)格昂貴但又威力強(qiáng)大的五代飛機(jī)數(shù)量上的不足。

時(shí)敏目標(biāo)打擊是馬賽克戰(zhàn)的重要作戰(zhàn)樣式，如年初美軍利用無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)打擊伊朗高級(jí)將領(lǐng)蘇萊曼尼即是一次典型的時(shí)敏目標(biāo)打擊行動(dòng)。因此，在現(xiàn)代大國(guó)博弈背景下，時(shí)敏目標(biāo)類型和數(shù)量與日俱增，且打擊窗口不斷縮短，時(shí)敏目標(biāo)打擊面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。同時(shí)，隨著先進(jìn)的傳感器、數(shù)據(jù)傳輸和綜合電子技術(shù)等無(wú)人機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，無(wú)人機(jī)的協(xié)同性、自主性、機(jī)動(dòng)性、隱身性、多任務(wù)作戰(zhàn)能力得到大幅提高，具備了在復(fù)雜環(huán)境下打擊時(shí)敏目標(biāo)的能力，尤其適用于城市作戰(zhàn)等場(chǎng)景。因此，時(shí)敏目標(biāo)打擊發(fā)現(xiàn)、定位、識(shí)別、決策、瞄準(zhǔn)以及攻擊等要盡可能快，其中最為耗時(shí)的即是作戰(zhàn)資源動(dòng)態(tài)調(diào)度。

綜上所述，現(xiàn)有調(diào)度方案大多側(cè)重于任務(wù)分配與資源開(kāi)銷之間的權(quán)衡，打擊目標(biāo)多是預(yù)先規(guī)定，未考慮時(shí)敏目標(biāo)打擊窗口問(wèn)題，使這些方案都難以適用于馬賽克戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的打擊能力差和打擊窗口大等缺陷，提供一種面向時(shí)敏目標(biāo)打擊的C2組織資源動(dòng)態(tài)調(diào)度方法。所述一種面向時(shí)敏目標(biāo)打擊的C2組織資源動(dòng)態(tài)調(diào)度方法具有打擊能力強(qiáng)和打擊窗口小等特點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種面向時(shí)敏目標(biāo)打擊的C2組織資源動(dòng)態(tài)調(diào)度方法，包括以下步驟：

步驟1：資源動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題建模；

步驟2：基本概念闡述，首先闡述時(shí)敏打擊任務(wù)、C2組織、資源和能力的基本概念；

步驟3：資源配屬建模，時(shí)敏目標(biāo)打擊過(guò)程中裝備保障動(dòng)態(tài)調(diào)度問(wèn)題需要時(shí)間最短、所用的資源最少且任務(wù)完成度較高，實(shí)際上是一個(gè)多條件約束下的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，即作戰(zhàn)任務(wù)、資源利用和時(shí)間消耗三者之間在多目標(biāo)條件下的尋優(yōu)問(wèn)題，最終匹配結(jié)果為某個(gè)時(shí)敏目標(biāo)打擊的作戰(zhàn)任務(wù)有某個(gè)資源配系能力支撐在最小化時(shí)間窗口內(nèi)完成，在任務(wù)規(guī)劃過(guò)程中綜合考慮多個(gè)目標(biāo)決策和優(yōu)化的問(wèn)題，將“任務(wù)-資源-能力”兩兩匹配最優(yōu)的最終目標(biāo)轉(zhuǎn)化為考慮所有的約束目標(biāo)整體最優(yōu)，為此，分別建立：資源-能力提供矩陣、任務(wù)-能力需求矩陣和任務(wù)-資源配屬矩陣；

步驟4：資源動(dòng)態(tài)調(diào)度指標(biāo)，包括任務(wù)完成時(shí)間和任務(wù)完成質(zhì)量；

步驟5：資源動(dòng)態(tài)調(diào)度數(shù)學(xué)模型，多目標(biāo)任務(wù)優(yōu)化的各個(gè)目標(biāo)之間往往不能全部都達(dá)到最優(yōu)，只能通過(guò)一定的優(yōu)化方法將各個(gè)目標(biāo)存在矛盾沖突的情況下最大程度的優(yōu)化，建立目標(biāo)函數(shù)為實(shí)現(xiàn)任務(wù)完成質(zhì)量最大且時(shí)敏目標(biāo)打擊任務(wù)完成時(shí)間最短，記為RDSM，如下式：RDSM＝min[(p(i，j)]+min[Time(X)]；