[發明專利]基于二叉決策樹的攔截交會條件分析方法及系統

在審

• 申請號: 202310395622.8
• 申請日: 2023-04-13
• 公開（公告）號: CN116522249A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 梁壯;沈皓敏;陳天予;徐培;顧村鋒;賈軍;張迪;楊陽;李信淦;李航宇;劉觀發;魏凌云
• 申請（專利權）人: 上海機電工程研究所
• 主分類號: G06F18/243
• 分類號: G06F18/243;G06F18/214;G06F16/901
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種基于二叉決策樹的攔截交會條件分析方法，其特征在于，包括：

步驟S1：基于飛行器-目標相對運動關系建立交班條件數學模型；

步驟S2：根據飛行器探測裝置測量噪聲、目標傾向與徑向機動噪聲的隨機分布特性，設定交班條件數學模型中交會角度、初始相對距離以及飛行器目標速度比的區間，通過飛行器與目標在慣性視線系下的相對運動模型產生訓練數據并存儲；

步驟S3：對訓練數據進行標注，并利用已標注的訓練數據對二叉決策樹模型進行訓練，建立初始交班條件與末制導脫靶量的關系，根據受試者工作曲線ROC對所得到的二叉決策樹模型進行評估，當評估滿足預設要求時，則得到訓練后的二叉決策樹模型，否則繼續訓練；

步驟S4：基于訓練后的二叉決策樹模型，將二叉決策樹根據各層節點的約束條件和分叉端點數據，提取交班條件規則，通過交班條件中各要素的區間的集合交并運算，得到具備可解釋性的集合形式的交班條件規則。

2.根據權利要求1所述的基于二叉決策樹的攔截交會條件分析方法，其特征在于，所述步驟S1采用：根據高速飛行器對目標的末制導攔截過程，構造由交會角度、初始相對距離以及飛行器目標速度比組成的交班條件數學模型；

所述交班條件數學模型采用：

φ＝[ψ₀?r₀?k_v]^T

其中，ψ₀表示初始交會角，r₀表示飛行器與目標初始相對距離，k_v表示飛行器目標速度比。

3.根據權利要求1所述的基于二叉決策樹的攔截交會條件分析方法，其特征在于，所述步驟S3采用：以預設值作為精確制導脫靶量的定量標準，選定攔截終端時刻的脫靶量作為分類標簽，脫靶量高于預設值的數據為負樣本，小于或等于預設值的數據為正樣本，對訓練數據進行標注；

所述攔截終端時刻的脫靶量采用：

其中，r表示相對距離，t_f表示終端時刻，表示視線角速率，表示接近速度，zem表示脫靶量。

4.根據權利要求1所述的基于二叉決策樹的攔截交會條件分析方法，其特征在于，所述初始交班條件與末制導脫靶量的關系采用：

zem(t_f)～f(φ,X,u)

其中，f(φ,u)表示狀態空間模型；X表示狀態空間模型的狀態變量；u表示狀態空間模型的輸入向量，包括：目標的測量機動加速度a_Tn、軸向加速度a_Tt以及導引頭的測量噪聲φ表示初始交班條件。

5.根據權利要求1所述的基于二叉決策樹的攔截交會條件分析方法，其特征在于，所述步驟S3采用：根據受試者工作曲線ROC對所得到的二叉決策樹模型進行評估，包括：全局分類準確度、曲線下面積AUC以及二叉決策樹靈敏度。

6.根據權利要求1所述的基于二叉決策樹的攔截交會條件分析方法，其特征在于，所述步驟S4采用：基于訓練后的二叉決策樹模型依據樹的葉節點、枝杈關系以及交會角度、初始相對距離以及飛行器目標速度比，提取相應的交班條件規則，通過以交會角區間、速度比區間以及相對距離區間構成的集合的交、并運算，得到滿足精確制導要求的若干條規則：

ψ∈[ψ_a,ψ_b]∧k_v∈[k_va,k_vb]∧r∈[r_a,r_b]。