鄒智偉,鄒 強(qiáng)*,尹肖云,姬文蘇,2
(1.海軍工程大學(xué)兵器工程學(xué)院,武漢 430033;2.陸軍工程大學(xué)軍械士官學(xué)校,武漢 430075)
現(xiàn)代艦載防御能力較強(qiáng),依靠單枚導(dǎo)彈打擊目標(biāo)艦艇難度大、代價高,集群協(xié)同作戰(zhàn)成為研究熱點。當(dāng)多枚導(dǎo)彈同時打擊目標(biāo)艦艇時,導(dǎo)彈攔截難度增大[1]。因此,導(dǎo)彈集群協(xié)同作戰(zhàn)中,以導(dǎo)彈進(jìn)襲時間差為基礎(chǔ)的協(xié)同時間優(yōu)勢,是異構(gòu)反艦導(dǎo)彈集群組網(wǎng)動態(tài)攻擊任務(wù)分配的關(guān)鍵分配因素,進(jìn)襲時間差越小,艦艇越難以攔截。
現(xiàn)有任務(wù)分配研究中,大多以離線預(yù)分配模型進(jìn)行完成任務(wù)分配,并且在任務(wù)分配過程中,大多以飛行里程最小[2-4]、毀傷概率最大[5-7]等為優(yōu)化目標(biāo)。而在線任務(wù)分配研究中[8-14],大多以同構(gòu)集群作為研究對象進(jìn)行實時任務(wù)分配[8-12],且優(yōu)化目標(biāo)多以最大毀傷概率等因素來進(jìn)行任務(wù)分配。而在實時任務(wù)分配問題中,面臨復(fù)雜的攻防對抗環(huán)境,包括導(dǎo)彈集群打擊時間差、導(dǎo)彈-目標(biāo)距離、導(dǎo)彈飛行速度、信息對抗等因素,對集群協(xié)同作戰(zhàn)要求較高,同構(gòu)系統(tǒng)難以應(yīng)對如此復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境。而異構(gòu)反艦導(dǎo)彈集群協(xié)同通過導(dǎo)彈導(dǎo)引頭類型的多樣性,能夠有效提高導(dǎo)彈集群作戰(zhàn)效能,提高集群系統(tǒng)的抗干擾能力。另外,在反艦導(dǎo)彈集群協(xié)同作戰(zhàn)的任務(wù)分配中,根據(jù)反艦作戰(zhàn)過程,可分為預(yù)攻擊階段、攻擊階段以及偵察與毀傷評估階段。其中攻擊階段任務(wù)分配決定著戰(zhàn)場態(tài)勢走向,對整體作戰(zhàn)影響較大。因此,異構(gòu)反艦導(dǎo)彈集群的協(xié)同作戰(zhàn)動態(tài)攻擊任務(wù)分配研究具有較大的研究價值。
在異構(gòu)反艦導(dǎo)彈集群動態(tài)任務(wù)分配研究中,若選擇錯誤的優(yōu)化目標(biāo),可能使得導(dǎo)彈集群穿過敵方作戰(zhàn)陣地進(jìn)行越艦攻擊,從而造成導(dǎo)彈集群整體的毀傷效能降低。
針對異構(gòu)反艦導(dǎo)彈集群協(xié)同作戰(zhàn)實時攻擊任務(wù)分配問題,通過建立基于時間協(xié)同的優(yōu)勢函數(shù),和一種實時求解算法,尋求滿足符合反艦導(dǎo)彈集群作戰(zhàn)要求的分配方案,保證能夠完成對距離較近、花費(fèi)時間較短、打擊緊迫性較高的目標(biāo)打擊任務(wù)。
假設(shè)我方現(xiàn)有不同類型反艦導(dǎo)彈n枚,現(xiàn)有m個敵方威脅目標(biāo)。考慮到現(xiàn)有反艦導(dǎo)彈作戰(zhàn)大多為掠海飛行彈道[15],導(dǎo)彈飛行高度過高容易使導(dǎo)彈被艦載防空系統(tǒng)擊落,同時為降低模型計算復(fù)雜度,忽略導(dǎo)彈飛行高度,以二維平面模擬導(dǎo)彈集群作戰(zhàn)空間。導(dǎo)彈飛行過程中速度不變,同時,結(jié)合敵方艦艇防御干擾策略[16]。根據(jù)上述模型,其二維作戰(zhàn)示意圖如圖1所示。
圖1 導(dǎo)彈作戰(zhàn)二維態(tài)勢圖Fig.1 Two-dimensional situation diagram of missile operation
圖1 中,Mi1,l表示我方第i1枚導(dǎo)彈其導(dǎo)引頭類型為l1類型的導(dǎo)引頭;Tj,k表示敵方第j個目標(biāo)裝備有第k類型的防御措施;Di1,j表示該導(dǎo)彈與目標(biāo)彈目距離;Vi1表示第i1枚導(dǎo)彈飛行速度;Ri1,min、Ri1,max分別表示第i1枚導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測距離的近界與遠(yuǎn)界。
在異構(gòu)導(dǎo)彈集群反艦作戰(zhàn)的過程中,結(jié)合導(dǎo)彈相關(guān)作戰(zhàn)原則,需要將導(dǎo)彈進(jìn)行合理的攻擊任務(wù)分配,以保證彈群作戰(zhàn)滿足作戰(zhàn)打擊相關(guān)策略,同時提高導(dǎo)彈集群的協(xié)同性,更好地發(fā)揮導(dǎo)彈編隊協(xié)同打擊與抗干擾能力。
綜上所述,本文研究異構(gòu)導(dǎo)彈集群的反艦作戰(zhàn)攻擊分配問題,以導(dǎo)彈集群中導(dǎo)引頭類型、導(dǎo)彈飛行速度以及導(dǎo)彈針對不同目標(biāo)的毀傷概率,來體現(xiàn)集群的異構(gòu)特性。
本文研究背景為導(dǎo)彈發(fā)射后的臨機(jī)動態(tài)分配場景下的異構(gòu)彈群組網(wǎng)攻擊任務(wù)分配問題。該研究方向與導(dǎo)彈射前目標(biāo)預(yù)分配不同,本文對分配模型的實時性要求較高,應(yīng)綜合考慮導(dǎo)彈集群在當(dāng)前時刻的攻防對抗態(tài)勢信息。在導(dǎo)彈導(dǎo)引頭類型、飛行速度以及導(dǎo)彈針對目標(biāo)毀傷概率確定的情況下,其攻防對抗態(tài)勢主要包括:導(dǎo)彈針對各個目標(biāo)的剩余飛行時間、協(xié)同攻擊時間差、導(dǎo)彈與目標(biāo)之間的彈目距離以及導(dǎo)引頭與目標(biāo)匹配信息。
1)導(dǎo)彈集群反艦作戰(zhàn)時,根據(jù)“先見先打”“避實就虛”的作戰(zhàn)原則,避免導(dǎo)彈穿越其他目標(biāo)造成越艦攻擊,導(dǎo)致導(dǎo)彈集群協(xié)同作戰(zhàn)效率降低,決定優(yōu)先攻擊距離導(dǎo)彈集群剩余飛行時間較少的敵方目標(biāo)。
2)針對目標(biāo)艦載防御措施,為保證導(dǎo)彈制導(dǎo)精確,需保證分配給某一目標(biāo)的導(dǎo)彈集群具有導(dǎo)引頭對抗優(yōu)勢。因此,應(yīng)在導(dǎo)彈集群中分配至少一枚導(dǎo)彈導(dǎo)引頭能夠?qū)箶撤脚炤d防御措施,保證集群后續(xù)打擊過程的準(zhǔn)確性。
3)導(dǎo)彈集群協(xié)同攻擊同一目標(biāo)時,根據(jù)導(dǎo)彈集群協(xié)同作戰(zhàn)原則,到達(dá)時間差距越小,目標(biāo)越難以攔截,集群協(xié)同優(yōu)勢越高。所以應(yīng)盡量為任務(wù)分配到達(dá)時間差距較?。▍f(xié)同度最高)的導(dǎo)彈,以較少的導(dǎo)彈數(shù)量完成對單個目標(biāo)的打擊,保證整體毀傷效果的最大化。
4)對目標(biāo)而言,除時間協(xié)同優(yōu)勢外,導(dǎo)彈的距離優(yōu)勢與速度優(yōu)勢對集群作戰(zhàn)也有一定影響。因此,在時間協(xié)同優(yōu)勢相近的導(dǎo)彈中,優(yōu)先分配距離優(yōu)勢較大的導(dǎo)彈,速度優(yōu)勢影響程度最小。
在進(jìn)行異構(gòu)導(dǎo)彈集群的攻擊任務(wù)分配時,因集群中作戰(zhàn)信息復(fù)雜,為保證計算合理性,需將各項數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理。
2.1.1 異構(gòu)導(dǎo)彈集群作戰(zhàn)信息量化
為量化分配原則以及后續(xù)編程仿真,構(gòu)造以下矩陣描述導(dǎo)彈集群打擊敵方目標(biāo)的相關(guān)作戰(zhàn)信息。
1)導(dǎo)彈-目標(biāo)分配矩陣X:
其中,xnm取值范圍為{0,1},xnm=1 表示將第n枚導(dǎo)彈分配給第m個目標(biāo);xnm=0 表示第n枚導(dǎo)彈沒有分配給第m個目標(biāo)。
2)導(dǎo)彈毀傷概率矩陣P:
其中,pnm表示第n枚導(dǎo)彈目標(biāo)m的概率。假設(shè)該毀傷概率指在不考慮敵方干擾條件下,打擊敵方目標(biāo)的毀傷概率。為降低模型的計算復(fù)雜程度,本文毀傷概率的確定通過導(dǎo)彈自身作戰(zhàn)性能以及以往作戰(zhàn)數(shù)據(jù)信息,結(jié)合蒙特卡洛方法仿真得到[17],并設(shè)為已知條件。
3)各導(dǎo)引頭與目標(biāo)防御干擾措施對抗信息矩陣Y:
其中,ylk取值{0,1},ylk=1 表示第1 種類型的導(dǎo)引頭針對第k種防御措施能夠有效打擊目標(biāo);ylk=0 表示第1種類型的導(dǎo)引頭受到第k種防御措施干擾。
4)彈目距離矩陣D:
其中,Dnm表示第n枚導(dǎo)彈與第m個目標(biāo)之間的彈目距離,該彈目距離根據(jù)導(dǎo)彈機(jī)動飛行軌跡,結(jié)合飛行速度誤差,將導(dǎo)彈飛行過程近似為勻速飛行的直線打擊過程。
2.1.2 導(dǎo)彈時間協(xié)同優(yōu)勢函數(shù)定義
根據(jù)式(4)中的彈目距離定義以及各導(dǎo)彈平均飛行速度Vi,則第i枚導(dǎo)彈對第j個目標(biāo)的剩余飛行時間Tij=Dij∕Vi,剩余飛行時間矩陣T:
在此基礎(chǔ)上,定義時間差距為:ΔTij=|Tij-TJ|其中,TJ為針對敵方第j個目標(biāo)時,按照分配原則指定的第1枚導(dǎo)彈剩余飛行時間。
根據(jù)導(dǎo)彈集群作戰(zhàn)中“時間差距越小,集群協(xié)同度越高,作戰(zhàn)優(yōu)勢越大”[18-19]這一基本認(rèn)識,定義導(dǎo)彈時間協(xié)同優(yōu)勢函數(shù)如下:
其中,maxΔTj=max{ΔT1j,ΔT2j,…,ΔTnj}彈集群針對第j個目標(biāo)時間差距最大值。本文導(dǎo)彈集群主要以導(dǎo)彈剩余時間較少的目標(biāo)優(yōu)先打擊,因此,時間優(yōu)勢函數(shù)以打擊某一目標(biāo)j時,分配到的第1枚導(dǎo)彈飛行時間為基準(zhǔn),計算剩余導(dǎo)彈與之時間差距。則針對敵方第j個目標(biāo)構(gòu)成異構(gòu)導(dǎo)彈集群的時間協(xié)同優(yōu)勢矩陣STj:
2.1.3 導(dǎo)彈距離優(yōu)勢函數(shù)定義
根據(jù)上述中的相關(guān)假定條件,設(shè)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測范圍為Rmin~Rmax,其中,Rmin、Rmax分別為導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的近界與遠(yuǎn)界。當(dāng)彈-目距離d?Rmax或d?Rmin時,通過單枚導(dǎo)彈自身的搜索探測功能可能無法探測到目標(biāo)信息,但是在導(dǎo)彈集群中,各個導(dǎo)彈通過組網(wǎng)通信交換作戰(zhàn)信息,使得導(dǎo)彈集群中各個作戰(zhàn)單位不會完全丟失目標(biāo)。因此,認(rèn)為距離優(yōu)勢較小,而不是為0;當(dāng)d=(Rmin+Rmax)∕2 時,導(dǎo)彈的距離優(yōu)勢最大[20]。則根據(jù)上述作戰(zhàn)想定,定義導(dǎo)彈的距離優(yōu)勢函數(shù)為:
其中,d0=(Rmin+Rmax)∕2;σD=Rmax-Rmin為導(dǎo)彈導(dǎo)引頭探測距離范圍決定的常量。上述距離優(yōu)勢函數(shù)既保證了目標(biāo)在搜索范圍內(nèi)的相對優(yōu)勢,又體現(xiàn)了目標(biāo)不在導(dǎo)彈搜索范圍內(nèi)時導(dǎo)彈的相對劣勢。則sDij構(gòu)成異構(gòu)導(dǎo)彈集群的距離優(yōu)勢矩陣SD:
2.1.4 導(dǎo)彈速度優(yōu)勢函數(shù)定義
根據(jù)假設(shè)條件,即導(dǎo)彈由當(dāng)前狀態(tài)直至命中敵方目標(biāo)過程中保持飛行速度不變。根據(jù)“導(dǎo)彈飛行速度越快,目標(biāo)越難以攔截”這一基本認(rèn)識,定義第i枚導(dǎo)彈速度優(yōu)勢函數(shù)為:
其中,Vi為第i枚導(dǎo)彈的飛行速度;Vmin=min{V1,V2,…,Vn},即導(dǎo)彈集群中導(dǎo)彈飛行速度最小值。該函數(shù)既保證了導(dǎo)彈飛行速度與相對優(yōu)勢的相關(guān)變化關(guān)系,又使速度優(yōu)勢數(shù)量級與時間協(xié)同優(yōu)勢和距離優(yōu)勢一致。
2.1.5 導(dǎo)彈集群導(dǎo)引頭匹配優(yōu)勢矩陣
結(jié)合式(1)的目標(biāo)分配矩陣X以及式(3)導(dǎo)引頭與目標(biāo)防御措施對抗信息矩陣Y,可確定導(dǎo)彈集群針對目標(biāo)群的導(dǎo)引頭匹配優(yōu)勢矩陣Z:
其中,zij=0 或1。zij=1,表示在無其他導(dǎo)彈協(xié)同的條件下,第i枚導(dǎo)彈對敵方第j個目標(biāo)具有導(dǎo)引頭對抗優(yōu)勢;zij=0,表示在無其他導(dǎo)彈協(xié)同的條件下,第i枚導(dǎo)彈對敵方第j個目標(biāo)不具備導(dǎo)引頭對抗優(yōu)勢。
2.2.1 綜合毀傷概率計算
根據(jù)2.1 節(jié)中式(2)定義的異構(gòu)導(dǎo)彈集群的毀傷概率矩陣,計算導(dǎo)彈集群打擊敵方第j個目標(biāo)時,至少有1枚導(dǎo)彈毀傷目標(biāo)的概率為:
2.2.2 任務(wù)分配約束條件與任務(wù)分配數(shù)學(xué)模型
根據(jù)反艦導(dǎo)彈作戰(zhàn)性質(zhì),以及相關(guān)作戰(zhàn)約束可得以下幾點約束條件:
1)每一枚導(dǎo)彈只能分配給一個目標(biāo),即
2)保證集群針對每個目標(biāo)的毀傷概率達(dá)到一定的閾值:
其中,P0為導(dǎo)彈集群攻擊毀傷概率閾值,當(dāng)針對目標(biāo)的毀傷概率大于該閾值時,則認(rèn)為我方導(dǎo)彈集群可以完成對該目標(biāo)的打擊任務(wù)。
3)導(dǎo)彈集群分配目標(biāo)方案時,保證方案中至少有1枚導(dǎo)彈具有導(dǎo)引頭匹配優(yōu)勢:
在分配過程中,結(jié)合2.2 節(jié)中任務(wù)分配原則,根據(jù)導(dǎo)彈集群中剩余飛行時間確定集群首要打擊目標(biāo),再根據(jù)其他導(dǎo)彈剩余飛行時間協(xié)同優(yōu)勢、彈-目距離優(yōu)勢、飛行速度優(yōu)勢等因素逐個分配導(dǎo)彈,直至滿足作戰(zhàn)毀傷預(yù)置要求,再對下一目標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)彈分配,得到一個基于時間協(xié)同的分配方案,具體分配步驟如下。
1)根據(jù)導(dǎo)彈集群的剩余飛行時間矩陣T,選擇目標(biāo)。定義
則從目標(biāo)1~m中選擇待分配的第J1個目標(biāo),當(dāng)且僅當(dāng)
即導(dǎo)彈集群剩余飛行時間之和最小的作為優(yōu)先打擊目標(biāo)。
2)為目標(biāo)J分配第1 枚導(dǎo)彈。根據(jù)導(dǎo)彈集群剩余飛行時間矩陣T與導(dǎo)引頭匹配優(yōu)勢矩陣Z,按以下原則選擇分配給目標(biāo)J的第1枚導(dǎo)彈:在滿足導(dǎo)彈導(dǎo)引頭匹配優(yōu)勢的導(dǎo)彈中,剩余飛行時間最小的優(yōu)先分配。
即當(dāng)且僅當(dāng)
時,令xI1J=1;xIj=0,j≠J。
同時根據(jù)TJ計算導(dǎo)彈集群針對第J個目標(biāo)的時間協(xié)同優(yōu)勢矩陣STJ。 根據(jù)導(dǎo)彈毀傷概率pI1J, 當(dāng)pI1J不能滿足式(15)時,則繼續(xù)為目標(biāo)J分配導(dǎo)彈。
3)為敵方第J個目標(biāo)分配第2 枚導(dǎo)彈。根據(jù)時間優(yōu)勢矩陣STJ、距離優(yōu)勢矩陣SD、速度優(yōu)勢矩陣SV,為目標(biāo)J分配原則為:首先根據(jù)指定的第1枚編號為I導(dǎo)彈,優(yōu)先分配使時間協(xié)同優(yōu)勢較大的導(dǎo)彈;時間優(yōu)勢相同時,距離優(yōu)勢較大的導(dǎo)彈優(yōu)先分配;速度優(yōu)勢較大優(yōu)先分配。
定義
其中,c1、c2、c3∈(0,1),且c1+c2+c3=1。
式(20)由3 個部分組成,時間協(xié)同優(yōu)勢STiJ、距離優(yōu)勢、速度優(yōu)勢。在任務(wù)分配決策中,本文主要目的是以時間協(xié)同優(yōu)化為主,因此,時間協(xié)同優(yōu)勢優(yōu)先于其他兩個優(yōu)勢,在式(19)中主要體現(xiàn)在c1的取值上,則0.5 ≤c1<1。除時間協(xié)同優(yōu)勢外,導(dǎo)彈的距離優(yōu)勢和速度優(yōu)勢對導(dǎo)彈集群的攻擊任務(wù)分配也有一定的影響,其影響程度由c2、c3的取值決定。同時根據(jù)分配原則,c2>c3。具體數(shù)值可根據(jù)專家經(jīng)驗給出。
則將第I2導(dǎo)彈分配給第J個目標(biāo)的充分必要條件為:
并令xI2J=1;xI2j=0,j≠J。
4)計算協(xié)同突防概率。根據(jù)已分配給第J個目標(biāo)的導(dǎo)彈,以式(12)計算綜合毀傷概率,并判斷是否滿足式(15)的約束條件,若不滿足,則轉(zhuǎn)入步驟5);否則,轉(zhuǎn)入步驟6)。
5)繼續(xù)為目標(biāo)分配可用導(dǎo)彈,直至滿足式(15)的約束條件或者n枚導(dǎo)彈全部分配完畢。
6)針對剩余導(dǎo)彈以及剩余目標(biāo),重新選擇待分配目標(biāo)。此時定義
其中,Ik為已經(jīng)分配的導(dǎo)彈編號。從剩余目標(biāo)中選擇第J2個目標(biāo),當(dāng)且僅當(dāng)
7)對第2個打擊目標(biāo)分配導(dǎo)彈。按照步驟2)選擇打擊目標(biāo)J2的第1枚導(dǎo)彈,若剩余導(dǎo)彈集群中能夠滿足導(dǎo)彈導(dǎo)引頭匹配優(yōu)勢,則繼續(xù)按步驟3)~步驟5)繼續(xù)分配導(dǎo)彈;若剩余導(dǎo)彈集群中無導(dǎo)引頭匹配優(yōu)勢的導(dǎo)彈,則視為針對目標(biāo)J2的打擊任務(wù)無法完成,將該目標(biāo)視為分配完成,跳轉(zhuǎn)至步驟6)直至完成對所有目標(biāo)的分配。
仿真環(huán)境:運(yùn)行環(huán)境為Win10,CPU 為Intel(R)Core(TM)i5-7200U@2.50 GHz(4 CPUs),~2.7 GHz,內(nèi)存8 G;仿真軟件為Matlab 2020a。
初始條件:假設(shè)我方反艦導(dǎo)彈集群現(xiàn)有導(dǎo)彈數(shù)量n=8,目標(biāo)艦艇數(shù)量m=3。根據(jù)集群中導(dǎo)彈飛行速度類型以及以往作戰(zhàn)信息,設(shè)置c1=0.6,c2=0.3,c3=0.1,毀傷閾值P0=0.95。
則導(dǎo)彈集群作戰(zhàn)初始位置以及導(dǎo)引頭參數(shù)信息如表1所示。
表1 導(dǎo)彈初始信息表Table 1 Initial missile information table
目標(biāo)艦艇相關(guān)作戰(zhàn)信息如表2所示。
表2 目標(biāo)位置信息Table 2 Target location information
反艦導(dǎo)彈毀傷概率如表3所示。
表3 反艦導(dǎo)彈毀傷概率Table 3 Damage probability of anti-ship missile
敵方艦艇常見防御對抗措施及對象如表4所示。
表4 導(dǎo)彈作戰(zhàn)信息表Table 4 Missile operational information table
在實驗仿真過程中,按照上述表格數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真獲得分配方案。
根據(jù)建立的異構(gòu)彈箭導(dǎo)彈集群攻擊任務(wù)分配方法,以及4.1節(jié)中設(shè)定的仿真初始數(shù)據(jù),利用matlab 2020a,進(jìn)行仿真。其結(jié)果與分析如下。
仿真結(jié)果如表5所示。
表5 導(dǎo)彈集群任務(wù)分配方案Table 5 Missile cluster task allocation scheme
根據(jù)異構(gòu)反艦導(dǎo)彈集群攻擊任務(wù)分配原則,得到導(dǎo)彈集群的打擊順序為目標(biāo)2,目標(biāo)1,目標(biāo)3。得到分配矩陣X:
針對目標(biāo)2,其分配導(dǎo)彈1 與導(dǎo)彈8 進(jìn)行攻擊任務(wù),兩枚導(dǎo)彈飛行時間分別為58.54 s、60.5 s,最大時間差為1.96 s,查閱表4,該方案滿足導(dǎo)引頭匹配原則,其綜合毀傷概率為0.971 1>P0。
針對目標(biāo)1,其分配導(dǎo)彈5、導(dǎo)彈1與導(dǎo)彈7進(jìn)行攻擊任務(wù),3 枚導(dǎo)彈飛行時間分別為70.0 s、70.77 s、70.25 s,最大時間差為0.77 s,查閱表4,該方案滿足導(dǎo)引頭分配原則,其綜合毀傷概率為0.985 3>P0。
針對目標(biāo)3,其分配導(dǎo)彈4、導(dǎo)彈6與導(dǎo)彈2進(jìn)行攻擊任務(wù),3 枚導(dǎo)彈飛行時間分別為112.94 s、135.02 s、135.83 s,最大時間差為22.83 s,查閱表4,該方案滿足導(dǎo)引頭分配原則,并計算其綜合毀傷概率為0.990 5>P0。
帶有時間協(xié)同優(yōu)勢的目標(biāo)分配算例表明:針對時間緊迫性較高的目標(biāo),在保證滿足預(yù)期毀傷概率的基礎(chǔ)上,能夠較好地滿足時間協(xié)同策略,保證我方導(dǎo)彈集群協(xié)同打擊目標(biāo)的進(jìn)襲時間差最小,提升了彈群突防優(yōu)勢,符合戰(zhàn)場實際。同時該模型的計算分配時間為0.087 s,滿足在線攻擊任務(wù)分配的時間要求。仿真結(jié)果證明了本文提出的異構(gòu)反艦導(dǎo)彈集群攻擊任務(wù)分配模型的有效性。
針對海上反艦作戰(zhàn)的異構(gòu)導(dǎo)彈集群時間協(xié)同任務(wù)分配問題進(jìn)行了一定的探索性研究。首先針對異構(gòu)反艦導(dǎo)彈集群攻擊任務(wù)分配問題,根據(jù)當(dāng)前交戰(zhàn)情況下的彈目態(tài)勢信息,提出了基于導(dǎo)彈飛行時間差的時間協(xié)同優(yōu)勢,并在已有研究基礎(chǔ)上,改進(jìn)了導(dǎo)彈距離與速度優(yōu)勢。在異構(gòu)導(dǎo)彈導(dǎo)引頭匹配約束以及其他作戰(zhàn)約束條件下,建立了一種在線實時分配方法。最后通過仿真案例分析,取得了滿意的分配結(jié)果,驗證了模型與分配方法的有效性。
同時,本文在某些方面仍存在不足,一方面,如在目標(biāo)攜帶防御措施種類上,只假設(shè)目標(biāo)攜帶一種防御措施,導(dǎo)彈剩余飛行時間利用近似飛行軌跡估算,不夠精確等問題。另一方面,在更復(fù)雜的目標(biāo)艦隊作戰(zhàn)環(huán)境下,導(dǎo)彈軌跡規(guī)劃與剩余飛行時間精確的計算是下一步研究工作。