博弈论在通信对抗态势预测中的应用

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1、博弈论在通信对抗态势预测中的应用第20卷第2期运筹与管理Vol.20,No.22011年4月OPERATIONSRESEARCHANDMANAGEMENTSCIENCEApr.2011博弈论在通信对抗态势预测中的应用王峰，何俊(电子工程学院，安徽合肥230037)摘要:本文首先提出了基于博弈论预测电磁态势演变的基本构想，设置了通信对抗的场景并构建了相应的数学模型。其次，分析了通信对抗电磁态势生成流程，最后结合一定的作战背景进行了仿真实验，基于双方博弈的原则预测了通信对抗态势的演变。仿真结果与理论分析相符，该研究成果已在多个作战仿真系统中得到了成功应用。关键词:博弈论:通信对抗:态势预

2、测中图分类号:F224.32文章标识码:A文章编号:1007-3221(2011)02-0132-05ApplicationofGametheoryinCommunicationCountermeasureSituationForecastingWANGFeng,HEJun(ElectronicEngineeringInstitute,H.电fei230037,China)Abstract:Thispaperputsforwardthebasisnotionofcountermeasuresituationforecastingbasedongametheoryatfirst,set

3、tingthesceneofcommunicationcountermeasureandbuildingupthemathematicsmodels.Thenitan??alyzesthecreationprocessofcommunicationcountermeasuresituation.Intheend,thispapercarriesonthesim??ulationbasedonspecialbattlebackground.Andthenitforecastscommunicationcountermeasuresituationbasedongametheory.Th

4、esmulationresultcorrespondswiththeoryanalyzing.Theresearchresultsareappliedinsomeoperationsystemssuccessfully.Keywords:gametheory;communicationcountermeasure;situationforecastingO引言博弈论亦称对策论或竞赛论[1]是研究具有对抗或竞争性质现象的数学理论与方法。具有竞争或对抗性质的现象称为对策现象，在这类现象中，参加竞争或对抗的各方具有不同的利益和目标，为了达到各自的利益和目标，各方必须考虑对于的各种可能的行动

5、方案，并试图选择对自己最有利的方案。基于博弈论的预测方法优点在于针对性强、实用性强，能够结合当前可能出现的情况而采取合理的对抗措施，是预测通信对抗态势演变的一种较好的方法。1通信对抗态势预测的基本构想基于博弈论的预测方法可以看成一个黑匣子，输入为当前通信对抗态势，输出为未来通信对抗态势，收稿日期:2010-04-15侍者简介:王峰(I981-)，男.博士在读，主妾研究方向:电磁态势评估;何俊(1965-)，男，教授，博士生导师，主要研究方向:军事运筹学与信息战效能评估。第2期王峰，等:博弈论在通信对抗态势预测中的应用133作为指挥员比较关注的未来通信对抗态势的输出，并不关心中间的运算

6、过程，如图1所示。?当前通信对抗态势!采用基于博弈论的方法l未来通信对抗态势输入1进行预测l输出图l电磁态势演变的预测示意图本文采用由简单到复杂的思路，预测通信对抗态势的演变。首先基于位置变化预测通信对抗态势的演变，其次基于单方得益准则预测通信对抗态势的演变，最后基于博弈理论预测通信对抗态势的演变。位置变化是通信对抗态势预测的基础，无论基于何种准则预测，都要首先考虑位置变化对通信对抗态势的影响;单方得益准则是双方博弈的铺垫，所谓单方得益是假定一方的状态保持不变，另一方采取相应对抗措施，使当前通信对抗态势向有利于己方趋势演变。在某些情况下，对方的对抗措施不能够全面掌握，因此，基于单方得

7、益准则有着一定应用空间;基于双方博弈准则预测通信对抗态势的演变比较符合客观情况，可信度较高。基于双方博弈的预测方法是敌我双方为争夺制电磁权，各自采取不同对抗措施，使当前通信对抗态势向有利于各自趋势演变。对抗双方采取的不同策略来分析研究其各自的得益是一个对策论问题，假定我方的策略集51为由m个策略组成，敌方的策略集由n个策略组成，我方的赢得矩阵为A时，此对策问题可描述为G=15,5;Af(1)12其中51为我方策略集，51=1矶，叭，…，U;ιf，52为敌方