基于组合拍卖的协同多目标攻击空战决策算法

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1、第31卷2010年第7期7月航空学报ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAV01．31No．7July2010文章编号：1000—6893(2010)07—1433—12基于组合拍卖的协同多目标攻击空战决策算法刘波1，张选平1，王瑞1，覃征1’2(1．西安交通大学电子与信息工程学院，陕西西安710049)(2．清华大学计算机科学与技术系，北京100084)AirCombatDecisionMakingforCoordinatedMultipleTargetAttackUsin

2、gCombinatorialAuctionLiuB01，ZhangXuanpin91，WangRuil，QinZhen91’2(1．SchoolofElectronicsandInformationEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)(2．DepartmentofComputerScienceandTechnology，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)摘要：针对多战机通过数据链共享信息、协同

3、作战中的多目标分配问题，提出一种基于组合拍卖的协同多目标分配算法。改进并扩展了组合拍卖CABOB算法，重新设计了投标元组格式，增设了投标底价和任务上限对投标人的任务完成能力进行预审核，完善了算法的实用性；采用动态价格进行投标排序将算法扩展为非0一l投标，解决因不能共享投标而无法协同攻击的问题；在此基础上，设计了新的期望贡献值上界的计算方法，改进了启发式剪枝规则，加快算法计算过程。仿真实验表明，所提算法与现有的几种算法相比在求解质量、稳定性和可扩展性上都有明显提高。关键词：空战决策；组合拍卖；协同下作；目标分

4、配；启发式方法；超视距空战中图分类号：V247；E837文献标识码：AAbstract：TheaimofthisstudyistOprovideasolutiontOaircombatdecisionmakingforcoordinatedmultipletargetassignmentsofmulti—-fighterswhichusethetacticaldigitalinformationlinkstOshareandexchangecorn’。batinformation．Basedoncombin

5、atorialauctionalgorithms(CABOB)，anewalgorithmisproposed．Tomakethealgorithmmoreapplicable，anewbidtupleisdesigned；thereservepriceandtheupperboundofthemis—sionaresetwhichareusedtOpre-cheektheabilityofthebiddertOaccomplishthemission．InordertOachieveacoordinate

6、dattack，thedynamicbiddingrankisusedtOimprovethealgorithmSOitcansupportthebiddersinsharingtheitems．AndanewheuristicmethodtOcomputetheupperboundoftheexpectedcontributionvalueisproposedtOspeedupthecomputation．Simulationresultsshowthatthisalgorithmprovidesbett

7、ersolutionsthanconventionalmethods．Inaddition，italsopossessesbetterstabilityandsealability．Keywords：decisionmaking；combinatorialauction；coordinatedwork；targetassignment；heuristics；beyondvisualrangeair-to-aircombat分布式网络化作战环境下，战机利用数据链共享战场态势，协同完成复杂任务是个重要的研究内容

8、[1]。多目标分配是其中一个关键问题，包括有人战机／无人作战飞机(UnmannedCombatAerialVehicle，UCAV)混合目标分配和UAV／UCAV目标(任务)分配，目的是确定多战机在一个决策时间片或一个时间序列中的任务(集)，使战机间形成协同，以最小的代价达到最优的作战效能。这是个具有约束条件的组合优化问题，属NP—hard问题。解决思路是：首先建立协同任务模型，然后对模型进行优化求解，得出目标分