[發明專利]基于蟻群算法的要地防空策略

有效

• 申請號: 202110207433.4
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN112818496B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 龍洋;高超;李可心;潘偉;朱文亮;譚越俊
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍炮兵防空兵學院
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/27;G06N3/00;G06N7/00;G06F111/08
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 曹書華

本發明屬于要地協同防空技術領域，具體為基于蟻群算法的要地防空策略，包括如下步驟：步驟一：基于目標意圖識別的飛行軌跡智能預測；驟二：彈炮混編防空群整體打擊效能建模；步驟三：協同射擊模式下的火力分配建模；步驟四：基于蟻群算法的實時火力分配求解；步驟五：構建要地協同防空數字化仿真環境，開展仿真實驗，驗證項目研究成果的有效性，其結構合理，提出改進蟻群優化算法，提高算法收斂速度以及全局搜索能力，求解編隊防空作戰火力分配，為指揮員配置防空武器起到輔助決策的作用。

技術領域

本發明涉及要地協同防空技術領域，具體為基于蟻群算法的要地防空策略。

背景技術

現代戰爭模式已經由傳統二維平面的角逐向陸、海、空、天、電、網等多維領域的較量迅速蛻變。從近年來世界上的幾次局部戰爭可以看出，電子偵察、對抗及大規模的空襲已成為戰爭的先導和決定性因素。大量精確制導武器，如隱身飛機和無人機、巡航導彈、制導導彈、制導炸彈等突破防空體系，最后飛臨我方重要目標并進行打擊的可能性越來越大。在面對多種空襲武器構成的強大空襲體系的多種類、多目標的攻擊下，通常可由作戰距離不同的武器進行多次攔截。由于保護的對象通常是首都、指揮中心、軍事基地等重點設施，因此發展一套完善的陣地彈炮結合武器系統的必要性和急迫性日漸顯露。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施方式的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施方式。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

因此，本發明的目的是提供基于蟻群算法的要地防空策略，能夠實現提高算法收斂速度以及全局搜索能力，求解編隊防空作戰火力分配，為指揮員配置防空武器起到輔助決策的作用。

為解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，本發明提供了如下技術方案：

基于蟻群算法的要地防空策略，其包括如下步驟：

步驟一：基于目標意圖識別的飛行軌跡智能預測，采用人工智能方法，建立基于動態貝葉斯網的目標意圖識別模型，結合目標行為特征、意圖特征構建網絡模型拓撲結構，之后根據意圖識別概率結果，通過幾種典型軌跡預測子模型之間的加權組合，解決目標軌跡預測問題，實時生成預測軌跡；

步驟二：彈炮混編防空群整體打擊效能建模，分別建立防空群探測模型、可射擊能力模型和毀傷能力模型，最終構建整體打擊效能的綜合優化指標模型，為實現整體服務概率最大化、最終打擊效能最大化的防空群火力分配奠定基礎；

步驟三：協同射擊模式下的火力分配建模，在彈炮混編防空群中，傳感器系統、武器系統和控制系統之間實現了解耦，本地武器系統可以利用異地提供的火控數據制定發射決策，即可以實現整個防空群中所有武器系統的協同作戰；

步驟四：基于蟻群算法的實時火力分配求解，以蟻群算法為基礎，充分考慮彈炮結合武器編隊火力分配的具體要求，對算法的選擇機制、更新機制以及協調機制作進一步改進，引入自適應的轉移策略和信息素更新策略，以克服蟻群算法計算時間長、易出現停滯的缺陷；

步驟五：數字化仿真環境搭建與驗證分析，一是仿真任務調度層設計，根據算法理論研究成果，設計仿真實驗的任務調度方法，實現智能化的仿真任務管理功能；二是分布式網絡通信層設計，實現要地協同防空仿真系統各節點的實時信息交互功能；三是物理模型層設計，建立防空導彈、高炮和飛機等模型，根據仿真任務調度指令，實現自動化的武器平臺仿真推演，并完成信息交互，通過解決上述問題，構建要地協同防空數字化仿真環境，開展仿真實驗，驗證項目研究成果的有效性。

作為本發明所述的基于蟻群算法的要地防空策略的一種優選方案，其中：步驟一包括基于動態貝葉斯網的目標意圖識別和基于目標意圖識別的飛行軌跡預測。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：