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改进蚁群算法在WTA问题中的研究与应用

作　者: 张翔
导　师: 周玮
学　校: 东北大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: WTA 最大命中概率 蚁群算法 随机数方法 信息素递减
分类号: TP301.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 74次
引　用: 2次
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内容摘要


随着指挥自动化在现代高技术局部战争中的地位和作用越来越突出,如何合理地部署我方兵力来迎击敌方兵力,以期达到最佳的作战效果,已经成为指挥控制决策中最为关键的一个问题,也就是当今各国争相研究的武器-目标分配(WTA, Weapon-Target Assignment)问题。它是一个典型的目标优化问题,需要在短时间内能够对敌方的攻击做出合理的武器-目标分配方案。本文在现有研究成果的基础上,以最大命中概率为准则研究了静态WTA问题的求解。(1)在查阅大量WTA相关文献的基础上,介绍了WTA问题在指挥控制领域中的背景及国内外的研究现状,详尽的阐述了WTA问题模型研究与算法研究的主要内容,并对现有研究方法的特点进行了说明比较,指出了它们的优缺点。(2)介绍了WTA问题的基本内容,提出了按照不同标准的WTA问题分类,主要探讨研究了考虑时间因素的WTA模型,即静态WTA问题和动态WTA问题的定义和对象,给出了具体的数学模型,并介绍了动静结合的研究。(3)结合WTA问题的特点,在现有蚁群算法的基础上,探讨研究蚁群算法的改进,采用改进的蚁群算法来求解。为了提高解的多样性和收敛速度,主要从以下两方面进行改进：ⅰ.状态转移概率的改进：采用随机数方法,增加解的多样性；ⅱ.信息素更新的改进：采用信息素递减的更新策略,提高解的收敛速度。(4)采用改进蚁群算法,即随机数和信息素递减方法,对WTA问题中的静态模型及现有的WTA实例进行仿真研究,通过对仿真结果的分析,证明结合WTA问题的改进蚁群算法的有效性。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-26
  1.1 离散事件动态系统  10-18
    1.1.1 离散事件动态系统的研究背景  10-11
    1.1.2 离散事件动态系统的意义及建模分析方法  11-13
    1.1.3 离散事件动态系统研究的新进展  13-17
    1.1.4 课题的提出  17-18
  1.2 WTA问题的研究背景和意义  18-19
  1.3 WTA问题研究现状与发展  19-25
    1.3.1 WTA模型研究的现状与发展  19-21
    1.3.2 WTA算法研究的现状与发展  21-24
    1.3.3 WTA问题的特点与不足  24-25
  1.4 本文的主要工作  25
  1.5 本章小结  25-26
第二章 武器-目标分配问题  26-36
  2.1 WTA问题的描述  26-27
    2.1.1 WTA问题的分类  26-27
    2.1.2 WTA模型的分类  27
  2.2 武器-目标分配模型  27-35
    2.2.1 静态WTA问题的研究  28-30
    2.2.2 动态WTA问题的研究  30-34
    2.2.3 WTA问题的动静结合研究方法  34-35
  2.3 本章小结  35-36
第三章 蚁群算法  36-44
  3.1 基本蚁群算法的基本原理  36-38
    3.1.1 蚁群行为描述  36-37
    3.1.2 基本蚁群算法的机制原理  37-38
  3.2 基本蚁群算法模型  38-41
    3.2.1 TSP问题描述  38-39
    3.2.2 基本蚁群算法的数学模型  39-41
  3.3 蚁群算法的优缺点及应用  41-42
    3.3.1 蚁群算法的优缺点  41
    3.3.2 蚁群算法的应用领域  41-42
  3.4 蚁群算法的改进  42-43
  3.5 本章小结  43-44
第四章 蚁群算法在WTA问题求解中的改进  44-52
  4.1 基于蚁群算法的WTA问题求解  44-51
    4.1.1 状态转移概率的改进  44-49
    4.1.2 信息素更新的改进  49-51
  4.2 本章小结  51-52
第五章 改进蚁群算法在WTA问题中仿真研究  52-64
  5.1 WTA问题的改进蚁群算法求解步骤  52-54
  5.2 算法测试  54-55
  5.3 改进蚁群算法与传统算法的比较  55-60
  5.4 多目标攻击空战决策  60-63
    5.4.1 空战决策模型  60-61
    5.4.2 数值试验  61-63
  5.5 本章小结  63-64
第六章 结论与展望  64-66
参考文献  66-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 理论、方法 > 算法理论
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