水面舰艇编队防空和信息化战争评估模型2

《水面舰艇编队防空和信息化战争评估模型2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、参赛密码（由组委会填写）第十二届“中关村青联杯”全国研究生数学建模竞赛学校山东大学参赛队号104220761.赵石磊队员姓名2.董桂英3.相龙海参赛密码（由组委会填写）第十二届“中关村青联杯”全国研究生数学建模竞赛题目水面舰艇编队防空和信息化战争评估模型摘要：本文对水面舰艇编队防空问题进行了研究，解决了舰艇的最佳编队问题，分析了最佳编队的抗饱和攻击能力，实现了对空中目标意图的预测，并建立了战略级信息化战争评估模型。针对问题一，首先计算来袭导弹被舰i发现时与指挥舰之间的距离d，然后求来袭i导弹首次被发

2、现时与指挥舰之间的距离dmaxd，假设导弹以最危险的角度入射，ii1,2,3,4,5计算其首次被发现时与指挥舰之间的距离Dmind，然后以最早发现来袭导弹为目[20,220]标建立最佳编队模型，将求最佳队形问题转化为求函数DDxyxyxyxy(,,,,,,,)的11223344最大值问题。用MATLAB中的fminsearch函数求解D的最小值，求得编队处于最佳队形时，各护卫舰相对指挥舰的位置为护卫舰编坐标(km)角度(度)距离号1(28.70,28.44.93（km40.64）2(

3、42.53,-3.77)95.1042.703(22.67,-3280)145.0639.594(-10.96,-4.45)195.0242.32最后，在随机攻击和薄弱攻击0.87)的情况下验证了最佳队形的合理性。针对问题二，首先求出编队最危险的方向，然后计算导弹从最危险方向入射时，来袭导弹的发现点(mn,)和击落点坐标(mn,)，然后计算发射拦截导弹的舰艇j距离00ii-1-击落点的距离L、各舰（舰艇j除外）到拦截导弹运行轨迹的最小距离Q、来袭导弹j0与指挥舰之间的距离d。设计循环算法，求解满足

4、射程范围10L80和安全距离要求ijQ10，d10的i，则编队最佳队形的抗饱和攻击能力wi10批。0imax1max针对问题三，为求有预警机情况下的抗饱和攻击能力，首先要确定任意方位上舰队可抗击来袭导弹的最大批数，该数值与以下几个因素相关：（1）我方导弹的射程范围；（2）拦击导弹和来袭导弹的速度；（3）拦截导弹所在直线与本方舰艇的距离大于10千米。每个方位上拦截导弹的最大批次问题可转化成一个非线性规划问题。而抗饱和攻击能力是所有方位上抗击导弹批数的最小值。通过非线性规划问题以及函数极值问题的

5、求解，可得有预警机情况下抗饱和攻击能力为20批。针对问题四，首先将样本数据进行去噪处理和格式转换，得到相应数据的方位角、水平速度、距离、高度。然后将数据归一化处理，以解决不同量纲造成的识别目标意图障碍的问题。采用主成分分析法（PCA）提取出训练样本的五个主要的特征。计算出这五个特征的贡献率达98.9183%。然后利用这五个特征进行模式分类，首先将多分类问题转化成五个“一对多”二分类问题，然后应用支持向量机（SVM)分类算法获取分离层，并用Jackknife方法验证SVM算法的可靠性，每次取样本集中的

6、14组数据训练分类器，用剩余的一组数据检验分类器，其识别准确率acc达到93.3%。然后将雷达监测样本数据进行分类，进而可以得知空中目标的意图如表5.14所示。针对问题五，首先学习了经典兰彻斯特方程，在此基础上引入信息化战争中的四个重要因素：信息系统的配置级别U、指挥对抗效能U、信息优势系数U、信息系统IEA的稳定性系数U，建立战略级信息化战争评估模型S22drRkbUAbUSbArRkbUAbUSb2(UU)nb(2UU)n()rbIbEb2bIbEbb2dtRUU

7、ARUUlbArSr1lbArSr22dbRkrUArUSrAbRkrUArUSr2(UU)nr(2UU)n()rbIrEr2rIrErr2dtRUUARUUlrAbSb2lrAbSb得出信息化战争的规律为：在信息化战争中，拥有强大的信息感知能力和信息优势将是作战胜利的关键因素。近距离作战时，提高U和U能够更多地削弱敌方兵力。远IE距离作战时，提高U、U能否加大抗战胜利的几率，依赖于U、U与U、U的相IEIEAS对大小。增大U和U能够提高作战胜利的几率，并且U

8、、U对于远距离作战的作用ASAS更显著。关键词：最佳队形抗饱和攻击非线性规划主成分分析支持向量机信息化战争评估模型-2-一、问题重述我海军由1艘导弹驱逐舰和4艘导弹护卫舰组成水面舰艇编队在我南海某开阔海域巡逻，导弹驱逐舰为指挥舰，重要性最大。某时刻t我指挥舰位于北纬15度41分7秒，东经112度42分10秒，编队航向200度，航速16节。编队各舰上防空导弹型号相同，数量充足，水平最小射程为10千米，最大射程为80千米，高度影响不必考虑，平均速度2.4马赫。各舰仅依靠自