资源描述：
《基于混合遗传算法的目标优化分配》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2002年7月系统工程理论与实践第7期 文章编号:100026788(2002)0720084205基于混合遗传算法的目标优化分配刘付显,邢清华(空军工程大学导弹学院六系,陕西三原713800)摘要:根据防空作战目标分配的特点,在分析启发式方法和遗传算法基础上,将二者结合起来得到了求解目标优化分配问题的混合遗传算法,该算法具有全局收敛性L关键词:目标优化分配;启发式方法;混合遗传算法中图分类号:E917文献标识码:AaAnOptimizedTargetAssignMethodBasedonMixedGenet
2、icAlgorithmsLIUFu2xian,XINGQing2hua(MissileInstitute,AirForceEngineeringUniversity,Sanyuan713800,China)Abstract:Accordingtothecharacteroftargetassigninginairdefensecombat,theauthorsanalyzedtheheuristicmethodandgeneticalgorithms,laterputthistwomethodtogether
3、andgiveanewmethodoftargetassigning2mixturegeneticalgorithms.Ithasglobalconvergence.Keywords:optimizedtargetassign;heuristicmethod;mixedgeneticalgorithms1 引言目标分配在防空作战指挥中处于核心地位,其重要性随着高技术兵器的投入和空防对抗强度的增加而更加突出L目标分配的时效性和分配方案的优劣严重影响防空作战的效果,传统的人工分配方式已不适应高技术条件下防空作战的
4、需要,自动的目标分配已成为现代防空作战指挥不可缺少的决策支持,也是指挥自动化系统不可缺少的关键组成部分L[1]防空作战中的目标分配问题是一个NP2问题,这决定了求解最优的目标分配方案是较为困难的,主要表现为:目前所有的最优化方法都不能保证在较短的时间内求得最佳的目标分配方案L为了克服这个困难,以满足实战要求,只能降低最优性要求,求得满意解L我们以往求目标分配满意解的方法主要是启发式[2-3]方法,并且取得了较好的效果L但是,启发式方法具有较大的灵活性,要针对问题寻找启发信息,这给实际运用带来了较大的困难;另一
5、个问题是,针对具体问题它不能保证求解方法的收敛性L而遗传算法有较好的收敛性可以克服其不足L本文针对地面防空作战中的目标分配问题,充分吸收启发式方法的优点以弥补基本遗传算法的不足,将二者结合起来得到了混合的遗传算法L它既克服了启发式方法的不足,又保证了遗传算法的效率L下面给出非集火射击目标分配的混合遗传算法L[4-5]2 遗传算法基本原理遗传算法是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程而形成的一种全局优化搜索算法L应用它求解一般优化问题a收稿日期:2001201208作者简介:刘付显(1962-),男,山东人,副
6、教授,博士研究生,主要从事防空作战决策分析,防空作战建模与仿真的研究工作©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第7期基于混合遗传算法的目标优化分配85maxf(x)s.t.x∈RT的基本思想是,将决策变量x=(x1,x2,⋯,xn)用由x1,x2,⋯,xn所组成的符号串表示,如x1,x2,⋯,xn(仍然用X表示),一个符号串模拟一个染色体(也称为个体),而构成符号串的xi模拟染色体中的遗传基因Z用符号串表示决策变量的过程也
7、称为编码Z生物进化过程主要是通过染色体间的交叉、变异完成的,而遗传算法中最优解的搜索过程正是模拟生物的这个进化过程Z它首先是根据对环境的适应度确定各染色体遗传到下一代的概率,并依据此概率进行随机选择,以确定出遗传到下一代的染色体;然后,对所选择的染色体进行交叉、变异运算,以产生新一代染色体;对新一代染色体重复交叉、变异操作,即可得到越来越好的染色体Z遗传算法有较完整的数学理论基础,该算法的特点是,它不直接以决策变量而是以决策变量某种形式的编码为运算对象;它直接以目标函数值作为搜索信息,对目标函数并无其它过多的
8、要求;遗传算法同时使用多个搜索点的信息Z3 防空作战中目标分配问题描述与建模防空作战中的目标分配问题可描述为某一防空系统中有N个火力单元,各火力单元的类型可以不同,空中有M个目标,目标类型、进袭方向、高度均可不同Z那么如何分配目标,才能使防空作战效果最佳Z若用有效拦截的目标数作为防空作战效果的度量,则目标分配问题可以描述为NMmax66wjpijxij(1)i=1j=1式中1,第j批目标相对第i个火
