基于多智能体联盟的多机协同空战任务分配

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1、2014年9月第40卷第9期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsSeptember2014V01．40No．9基于多智能体联盟的多机协同空战任务分配刁兴华方洋旺肖冰松毛东辉(空军工程大学航空航天工程学院，西安710038)摘要：基于多智能体联盟形成理论，分析了网络化条件下多平台多目标攻击任务分配问题．将协同任务分配的过程视为复杂联盟的生成过程，首先将对目标总体的打击任务分解为一系列子任务，各子任务再进一步分解为单个平台能够完成的任务单元；再根据联盟特征函数的定

2、义分别建立联盟报酬、能力成本、通信开销模型，以联盟特征函数作为空战任务分配目标函数；最后引入离散粒子群优化算法进行联盟生成，采用二进制矩阵编码形式，设计粒子可行性检查策略．仿真实验验证了本方法在协同制导条件下空战任务分配的合理性与有效性．关键词：协同空战；任务分配；多智能体联盟；特征函数；离散粒子群优化算法中图分类号：V271．4；E926文献标识码：A文章编号：1001—5965(2014)09一1268-08TaskallocationincooperativeaircombatbasedOffmulti—agentcoalitionDiaoXi

3、nghuaFangYangwangXiaoBingsongMaoDonghui(AeronauticsandAstronauticsEngineeringCollege，AirForceEngineeringUniversity，Xi’an710038，China)Abstract：Multi-agentcoalitionformationtheorywasusedtoanalyzethetaskallocationofmulti—aircraftagainstmulti-targetinnetwarfarecombat．Theprocessofco

4、operativeaircombattaskallocatingwasjusttheprocessofcoalitionformatting．First，thewholestrikingtasktoallthetargetswasseparatedintoaseriousofsubtasks，thenthesubtasksweredecomposedtosometaskcellsthatcanbeexecutedbysingleplatform．Sec—ond，themodelsofcoalitionreward，theabilitycostandt

5、hecommunicationspendingwereconstructedbasedonthedefinitionofthecoalitioncharacteristicfunctionwhichwassetastheobjectfunctionoftheaircombattaskallocation．Finally，particleswarmoptimizationwasadoptedintheformofbinarymatrixparticlecodingtogeneratethecoalition，andthefeasibilitycheck

6、ingstrategyoftheparticlewasdesigned．Simulationstudieswerecarriedouttoconfirmtherationalityandvalidityofthemethodinthecooperativeaircombattaskalloca-tion．Keywords：cooperativeaircombat；taskallocation；multi—agentcoalition；characteristicfunction；dis-creteparticleswarmoptimizational

7、gorithm在以信息网络为中心的作战条件下，作战飞机共享态势及资源信息，单机优势可通过协同转化为编队整体优势来发挥作用．以联成一体的作战平台网络为基础，以最佳的打击效果为目的，形成灵活多样的多机协同攻击作战方式．传统的武器目标分配问题通常是在常规作战方式下，将目标信息获取与导弹发射作为平台自身能力的一部分，综合进行考虑¨。。．网络化多机协同空战的最大特点在于可将目标信息获取平台与导弹发射平台分开”。。，从而武器目标分配问题可转化为探测与攻击任务的分配问题．文献[6]针对多机协同空战中需要中继制导的问题，将探测任务和攻击任务分别进行最优分配，但该模型

8、未考虑其中的成本因素，因为单平台完成对一个目标的探测与攻击任务与两个平台分别完成探测与攻击任务相比具有成本上