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空战中目标及导弹选择的优化策略研究

作　者: 林卓巡
导　师: 江驹
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 武器系统与运用工程
关键词: 目标分配策略 导弹选择策略 遗传算法 层次分析法 评估模型
分类号: TJ760
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本文对多机协同空战的威胁排序和目标选择,以及空战中空空导弹的选择策略两方面内容进行了研究,主要涉及背景综述、算法研究、平台开发、仿真验证等内容。最终完成了空战中目标和导弹选择决策系统的开发。多机协同空战是未来空战中机群编队作战方式的发展方向。本文使用线性加权方法设计威胁排序系统。首先选择对空战态势影响较大的因素作为威胁评估因素,计算各因素的威胁指数;然后使用层次分析法确定各威胁指数的权值,计算单机总威胁指数;最后使用线性加权的方法计算我方各架飞机受到来自敌机的总威胁指数,受敌机威胁较大、处于攻击劣势的飞机进行规避机动,重新占位寻找合适的攻击时机。实例仿真结果表明,本文设计的威胁排序系统排序结果合理。威胁排序确定参与作战的飞机后,本文使用遗传算法设计一种基于我机优势指数的目标选择方法,对我方每一架飞机的攻击目标进行分配,防止重复、盲目和不合理的攻击,发挥我机的最大战斗力。首先,以攻击优势为准则建立多机空战模型,针对模型的特点设计染色体和适应度函数,基于两种不同的编码方法设计了遗传算法,并分别设计约束规则,防止出现目标重复分配的问题;然后,使用遗传算法获得多机空战中攻击优势最大的目标分配方案。仿真结果表明,本文提出的目标分配方案合理、可行。确定我方每架飞机的攻击目标后,需要对机载导弹选择以进行有效的攻击。战斗机参与空战时往往携带多种类型的导弹,因此,在攻击前根据导弹的性能和当下的空战态势进行导弹选择是十分必要的。本文基于层次分析法,设计多种适用于空战中导弹选择策略的模型,并对各模型的优势和缺陷进行分析和对比;最后,采用本文设计的模型对模拟空战的导弹选择进行了仿真,验证了模型的正确性和合理性。本文的研究成果,对进行多机协同空战和最优武器选择的研究有理论指导作用。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第一章 绪论  11-17
  1.1 课题研究的背景和意义  11-12
  1.2 协同空战的研究现状  12-14
  1.3 导弹选择策略的研究现状  14-16
  1.4 本文研究内容和工作安排  16-17
第二章 空战目标威胁评估和排序  17-26
  2.1 空战威胁评估  17
  2.2 威胁指数评估方法  17-24
    2.2.1 威胁因素的构成  17-21
    2.2.2 威胁指数评估模型  21-23
    2.2.3 综合威胁矩阵的计算  23-24
  2.3 基于综合威胁矩阵的排序  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 基于优势指数的目标选择  26-37
  3.1 空战优势评估方法  26-27
  3.2 优化方法的介绍  27
  3.3 遗传算法  27-29
  3.4 基于遗传算法的目标优化  29-33
    3.4.1 二进制编码方法  30-32
    3.4.2 十进制编码方法  32-33
    3.4.3 两种编码方法比较  33
  3.5 案例分析  33-36
  3.6 本章小结  36-37
第四章 导弹选择策略研究  37-52
  4.1 导弹选择的研究意义  37
  4.2 国内外各型空空导弹性能对比  37-38
  4.3 层次分析法的设计过程  38-41
    4.3.1 选择层次分析法的原因  39
    4.3.2 结构模型的建立  39-40
    4.3.3 构造各层次判断矩阵  40
    4.3.4 层次单排序  40-41
    4.3.5 层次总排序  41
  4.4 基于层次分析法的导弹选择策略  41-51
    4.4.1 各因素平衡评估模型  42-44
    4.4.2 提高射程权值评估模型  44-47
    4.4.3 多层评估模型  47-49
    4.4.4 改进型多层评估模型  49-51
  4.5 本章小结  51-52
第五章 空战决策系统的仿真分析及界面设计  52-63
  5.1 空战决策系统框架  52-54
  5.2 实例仿真  54-57
    5.2.1 二对四空战实例仿真  54
    5.2.2 四对四空战实例仿真  54-56
    5.2.3 八对四空战实例仿真  56-57
  5.3 空战决策系统的界面设计  57-62
    5.3.1 界面的各功能区域  57-60
    5.3.2 界面功能的验证  60-62
  5.4 本章小结  62-63
第六章 总结与展望  63-65
  6.1 对论文工作的总结  63-64
  6.2 展望  64-65
参考文献  65-68
致谢  68-69
在学期间的研究成果及发表的学术论文  69

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中图分类: > 工业技术 > 武器工业 > 火箭、导弹 > 导弹 > 一般性问题
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