摘要：在防空體系軟硬協(xié)同作戰(zhàn)模式中，對軟殺傷和硬殺傷裝備協(xié)同攔截進行合理高效的目標(biāo)分配具有重要的意義，提出了一種基于混合粒子群算法的防空裝備軟硬殺傷目標(biāo)分配方法。分析軟硬協(xié)同攔截問題對應(yīng)的尋優(yōu)指標(biāo)，使用硬殺傷裝備射擊有利度和軟殺傷裝備壓制、頻率、角度等干擾有利度指標(biāo)整合目標(biāo)綜合攔截效能指標(biāo)，將傳統(tǒng)粒子群算法與遺傳算法的優(yōu)勢進行結(jié)合，采用改進的混合粒子群算法，并設(shè)計了適合軟硬裝備同時分配的編碼結(jié)構(gòu)和加快算法收斂的粒子生成引導(dǎo)操作。仿真結(jié)果表明：在野戰(zhàn)固定陣地防空場景中，混合粒子群算法可快速得到目標(biāo)分配最優(yōu)方案，相較于傳統(tǒng)算法，目標(biāo)綜合攔截效能明顯提升，在防空指揮控制系統(tǒng)中具有一定的工程應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：軟硬協(xié)同；防空體系；目標(biāo)分配；粒子群算法；指揮控制

DOI：10.3969/j. issn. 1009-086x. 2025. 01. 011

中圖分類號：E917；TJ76 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1009-086X（2025）-01 -0097 -11

引用格式：劉世豪， 崔小舟， 王斐斐， 等.基于混合粒子群算法的防空裝備軟硬殺傷目標(biāo)分配方法研究[J].現(xiàn)代防御技術(shù)，2025，53（1）：97-107.

Reference format： LIU Shihao， CUI Xiaozhou， WANG Feifei， et al. Research of Hard and Soft Killing Weapon TargetAssignment Based on Hybrid Particle Swarm Optimization[J].Modern Defence Technology，2025，53（1）：97-107.

0 引言

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭形態(tài)的快速演變和無人機、巡航彈等復(fù)雜目標(biāo)的出現(xiàn)，防空作戰(zhàn)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)單一的硬殺傷攔截手段在面對多波次、多方向、高密度飽和攻擊時，容易出現(xiàn)成本高、效率低的問題。而軟殺傷手段則因其低成本、快速響應(yīng)等特點，逐漸成為攔截體系的重要補充。因此軟硬殺傷裝備協(xié)同作戰(zhàn)成為當(dāng)前防空體系研究的重要方向之一。

面向未來防空作戰(zhàn)中大規(guī)模、低成本空襲威脅，防空體系對抗手段有防空導(dǎo)彈、高炮、電抗、微波、激光等多種軟硬裝備，傳統(tǒng)基于簡單規(guī)則的決策方法對復(fù)雜場景適應(yīng)性不強，難以快速給出全局最優(yōu)的目標(biāo)分配方案。開展軟硬裝備智能協(xié)同攔截方法研究，可同時對大量不同類型的軟硬裝備進行合理有效的目標(biāo)分配，最大限度地發(fā)揮各個裝備的特性，從而達(dá)到作戰(zhàn)效能的最大化。

在指揮和控制決策研究中，首要研究問題便是裝備- 目標(biāo)分配問題（weapon target assignment，WTA）［1］。裝備-目標(biāo)分配問題可包括硬殺傷裝備和軟殺傷裝備。硬殺傷裝備一般是指通過碰炸或近炸方式，直接殺傷或毀損敵目標(biāo)，軟殺傷裝備則是通過壓制或欺騙等技術(shù)手段，干擾和阻礙敵目標(biāo)正常工作，從而削弱其作戰(zhàn)效能［2］。將硬殺傷和軟殺傷裝備的使用有效地結(jié)合起來，可最大限度發(fā)揮防空體系作戰(zhàn)綜合效能。

針對軟硬殺傷裝備協(xié)同使用的研究主要集中在艦船武器、機載系統(tǒng)的協(xié)同使用中。文獻［3］研究了艦艇防空場景中軟硬裝備協(xié)同決策方法，文獻［4］利用樸素貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法解算軟硬裝備應(yīng)用方案中艦艇的最優(yōu)位置；文獻［5-8］對軟殺傷裝備干擾無人機編隊的作戰(zhàn)效能及艦艇編隊中軟殺傷裝備干擾方案協(xié)同決策進行了研究。文獻［9］重點對海上防空軟硬裝備一體化協(xié)同運用進行了研究；文獻［10］建立的指控中心實現(xiàn)了時、頻和空三域軟硬協(xié)同動態(tài)決策運用；文獻［11］提出一種基于人主觀認(rèn)知的電火協(xié)同多目標(biāo)攻擊決策方法。綜上所述，在地面防空軟硬裝備協(xié)同運用方面的相關(guān)研究較少，當(dāng)前主要集中在反無人機領(lǐng)域。

本文提出了基于混合粒子群算法的防空裝備軟硬殺傷目標(biāo)分配方法，設(shè)計了軟硬分配的編碼結(jié)構(gòu)，在野戰(zhàn)近程防空場景下，分析了不同參數(shù)變化對目標(biāo)綜合攔截效能的影響，與傳統(tǒng)算法進行了對比，驗證了方案的有效性。

1 問題分析及建模

軟硬協(xié)同目標(biāo)分配是典型的離散多變量尋優(yōu)問題，問題優(yōu)化是尋求每一個目標(biāo)與硬殺傷/軟殺傷裝備間的對應(yīng)關(guān)系；每種目標(biāo)與硬殺傷/軟殺傷裝備的匹配組合即為問題的一個解。精確解法需遍歷目標(biāo)與硬殺傷/軟殺傷裝備的每一種組合可能，從而尋找出目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)解。隨著裝備數(shù)量和目標(biāo)數(shù)量的增大，解的數(shù)量呈爆炸式增長。因此，枚舉法等傳統(tǒng)精確方法不可行。本文采用的改進粒子群算法可在規(guī)定的有限步驟內(nèi)完成目標(biāo)函數(shù)尋優(yōu)，在全局范圍內(nèi)找到最優(yōu)解或滿足條件的局部最優(yōu)解。目標(biāo)分配算法的流程設(shè)計如圖1所示。