[發(fā)明專利]基于體系貢獻率的武器裝備組合選擇方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112884289B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 劉鵬;李際超;楊從林;楊克巍;姜江;楊志偉;葛冰峰;夏博遠
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06Q10/0637
• 分類號: G06Q10/0637;G06Q10/0631;G06Q10/067
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

1.一種基于體系貢獻率的武器裝備組合選擇方法，其特征在于，包括：

基于功能鏈的思想構建武器裝備體系作戰(zhàn)網絡模型；

基于所述功能鏈的思想獲取所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，包括：

功能鏈定義，所述功能鏈定義為為了完成特定的作戰(zhàn)任務，武器裝備體系中的偵察類、決策類和打擊類裝備實體通過交互，形成能夠發(fā)揮作戰(zhàn)能力的鏈路；構建武器裝備的能力指標體系；確定使命任務，基于所述武器裝備的能力指標體系獲取完成所述使命任務的能力需求；根據(jù)完成所述使命任務的能力需求和單條功能鏈包含的所有裝備節(jié)點對應的武器裝備的現(xiàn)有能力，計算單條功能鏈的作戰(zhàn)能力，所述單條功能鏈的作戰(zhàn)能力的計算公式為：E_L＝ΠE_S×ΠE_D×ΠE_B，其中，E_L為單條功能鏈的作戰(zhàn)能力，E_S、E_D和E_B為單條功能鏈包含的偵察類裝備節(jié)點、決策類裝備節(jié)點和打擊類裝備節(jié)點分別面向所述使命任務所體現(xiàn)的作戰(zhàn)能力；獲取所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡中所有的所述功能鏈，通過與功能鏈數(shù)量匹配的作戰(zhàn)能力評估模型獲得所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，以得到所述武器裝備體系的作戰(zhàn)能力，包括：獲取所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡中所有的所述功能鏈，并檢測功能鏈數(shù)量是否小于預設閾值；在功能鏈數(shù)量小于預設閾值，通過第一作戰(zhàn)能力評估模型獲得所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，所述第一作戰(zhàn)能力評估模型為：其中，E為武器裝備體系作戰(zhàn)網絡的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，為第i條所述功能鏈的作戰(zhàn)能力，m為功能鏈數(shù)量；在功能鏈數(shù)量大于或等于預設閾值，通過第二作戰(zhàn)能力評估模型獲得所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，所述第二作戰(zhàn)能力評估模型為：

獲取各個武器裝備組合加入所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡前后的所述作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，并基于成本約束條件計算各個所述武器裝備組合的體系貢獻率，所述體系貢獻率的計算公式為：其中，為武器裝備組合V_x的體系貢獻率，ES+V_x為加入所述武器裝備組合V_x的武器裝備體系作戰(zhàn)網絡在面向使命任務的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，E_S為未加入所述武器裝備組合V_x的武器裝備體系作戰(zhàn)網絡在面向使命任務的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，cost(V_x)為所述武器裝備組合V_x的成本，為武器裝備體系作戰(zhàn)網絡中所有的武器裝備的總成本；

根據(jù)預設目標函數(shù)和預設約束條件構建武器裝備組合選擇模型，并通過所述武器裝備組合選擇模型從所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡中獲取目標武器裝備組合，所述預設目標函數(shù)為：其中，argmax()為用于優(yōu)化問題的函數(shù)；所述預設約束條件包括成本預算約束和能力需求約束，根據(jù)成本預算約束獲得的可行武器裝備組合集為：其中，為可行武器裝備組合集，C(V_x)為所述武器裝備組合V_x的成本，B為預算限制值；根據(jù)能力需求約束獲得的可行武器裝備組合集為：其中，CA_k(V_x)為所述武器裝備組合V_x的第k種能力水平，N_k為第k種能力需求。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于體系貢獻率的武器裝備組合選擇方法，其特征在于，所述基于功能鏈的思想構建武器裝備體系作戰(zhàn)網絡模型，包括：

根據(jù)武器裝備體系中的各個武器裝備實體在作戰(zhàn)中所扮演的不同角色，將武器裝備實體劃分為偵察類、決策類和打擊類裝備實體；

獲取偵察類、決策類和打擊類裝備實體之間的交互信息；

將偵察類、決策類和打擊類裝備實體抽象為裝備節(jié)點，將交互信息抽象為邊，構建武器裝備體系作戰(zhàn)網絡；

對武器裝備體系作戰(zhàn)網絡進行數(shù)學描述。

3.一種基于體系貢獻率的武器裝備組合選擇系統(tǒng)，其特征在于，包括：

網絡構建模塊，用于基于功能鏈的思想構建武器裝備體系作戰(zhàn)網絡模型；

能力評估模塊，用于基于所述功能鏈的思想獲取所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，所述能力評估模塊包括：功能鏈定義單元，用于功能鏈定義，所述功能鏈定義為為了完成特定的作戰(zhàn)任務，武器裝備體系中的偵察類、決策類和打擊類裝備實體通過交互，形成能夠發(fā)揮作戰(zhàn)能力的鏈路；指標體系構建單元，用于構建武器裝備的能力指標體系；需求確定單元，用于確定使命任務，基于所述武器裝備的能力指標體系獲取完成所述使命任務的能力需求；功能鏈能力評估單元，用于根據(jù)完成所述使命任務的能力需求和單條功能鏈包含的所有裝備節(jié)點對應的武器裝備的現(xiàn)有能力，計算單條功能鏈的作戰(zhàn)能力，所述單條功能鏈的作戰(zhàn)能力的計算公式為：E_L＝ΠE_S×ΠE_D×ΠE_B，其中，E_L為單條功能鏈的作戰(zhàn)能力，E_S、E_D和E_B為單條功能鏈包含的偵察類裝備節(jié)點、決策類裝備節(jié)點和打擊類裝備節(jié)點分別面向所述使命任務所體現(xiàn)的作戰(zhàn)能力；綜合能力評估單元，用于獲取所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡中所有的所述功能鏈，通過與功能鏈數(shù)量匹配的作戰(zhàn)能力評估模型獲得所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，以得到所述武器裝備體系的作戰(zhàn)能力，包括：獲取所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡中所有的所述功能鏈，并檢測功能鏈數(shù)量是否小于預設閾值；在功能鏈數(shù)量小于預設閾值，通過第一作戰(zhàn)能力評估模型獲得所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，所述第一作戰(zhàn)能力評估模型為：其中，E為武器裝備體系作戰(zhàn)網絡的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，為第i條所述功能鏈的作戰(zhàn)能力，m為功能鏈數(shù)量；在功能鏈數(shù)量大于或等于預設閾值，通過第二作戰(zhàn)能力評估模型獲得所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，所述第二作戰(zhàn)能力評估模型為：

貢獻率評估模塊，用于獲取各個武器裝備組合加入所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡前后的所述作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，并基于成本約束條件計算各個所述武器裝備組合的體系貢獻率，所述體系貢獻率的計算公式為：其中，為武器裝備組合V_x的體系貢獻率，ES+V_x為加入所述武器裝備組合V_x的武器裝備體系作戰(zhàn)網絡在面向使命任務的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，E_S為未加入所述武器裝備組合V_x的武器裝備體系作戰(zhàn)網絡在面向使命任務的作戰(zhàn)能力綜合指數(shù)，cost(V_x)為所述武器裝備組合V_x的成本，為武器裝備體系作戰(zhàn)網絡中所有的武器裝備的總成本；

組合選擇模塊，用于根據(jù)預設目標函數(shù)和預設約束條件構建武器裝備組合選擇模型，并通過所述武器裝備組合選擇模型從所述武器裝備體系作戰(zhàn)網絡中獲取目標武器裝備組合，所述預設目標函數(shù)為：其中，argmax()為用于優(yōu)化問題的函數(shù)；

所述預設約束條件包括成本預算約束和能力需求約束，根據(jù)成本預算約束獲得的可行武器裝備組合集為：其中，為可行武器裝備組合集，C(V_x)為所述武器裝備組合V_x的成本，B為預算限制值；根據(jù)能力需求約束獲得的可行武器裝備組合集為：其中，CA_k(V_x)為所述武器裝備組合V_x的第k種能力水平，N_k為第k種能力需求。