基于BP神经网络的美军空基ISR系统威胁等级评估

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1、14航天电子对抗第31卷第4期基于BP神经网络的美军空基ISR系统威胁等级评估唐文亚，单洁，韩升明(电子工程学院，安徽合肥230037)摘要：针对美军空基情报、监视与侦察(ISR)系统的威胁，分析了影响目标威胁等级的5个因素，结合BP神经网络建立了目标威胁等级评估模型，并进行了仿真评估。仿真结果表明，基于BP神经网络的威胁等级评估模型具有较好的效果，符合实际情况，能够准确反映目标威胁等级。关键词：BP神经网络；情报、监视与侦察系统；威胁等级；评估中图分类号：TN97文献标识码：AUSairborneintellig

2、ence．surveillance＆reconnaissancesystemthreatassessmentbasedonBPneuralnetworksTangWenya，ShanJie，HanShengming(ElectronicEngineeringInstitute，Hefei230037，Anhui，China)Abstract：AccordingtothethreatofUSairborneISRsystem，5factorsaffectingthreatgradeareanalyzed．Atarge

3、tsthreatgradeassessingmodelcombinedwithBPneuralnetworksisfoundandsimulated．TheresultsindicatethattheBPneuralnetworksmodeliseffectiveinestablishingthreatgradeaccordingandaccordswiththefacts．Keywords：BPneuralnetworks；ISRsystem；threatgrade；assessmentO引言进行美军空基IsR系

4、统的威胁等级评估。为了能够在和平时期应对美军空基ISR系统的侦察、监视等行动，科学合理地分配作战资源，本文对空基ISR系统的威胁进行量化研究。目标威胁等级评估是威胁量化研究的主要内容，威胁等级的确定可以使指挥员迅速判明当前战场态势，缩短作战反应时间，更好地应对空基ISR系统带来的威胁。目标的威胁等级评估可采用多种方法，常见的有层次分析法、遗传算法、贝叶斯网络等，但上述方法确定指标权重时采用主观赋值法，对于未知目标的适用性较差，难以在全面、合理地考虑各种因素的基础上，给出威胁程度与影响因素的固定函数关系。BP神经网络

5、模型可模拟人脑学习的过程，具有较强的自主学习能力。对BP神经网络进行大量的样本学习和训练，BP神经网络模型就可以很好地处理目标威胁评估中的非线性问题，因此，本文采用BP神经网络的方法收稿日期：2015—02—02；2015—07—01修回。作者简介：唐文亚(1990一)，男，硕士研究生，研究方向为信息对抗情报分析。1BP神经网络BP神经网络是指采用误差反向传播(EBP)算法的多层前馈人工神经网络。它是由输入层、一个或多个隐藏层和输出层组成的多层网络，其学习的过程可归结为信息的正向传递和根据误差逆向修正权重两部分。B

6、P神经网络的学习过程可归结如下：1)样本指标值与威胁值的初始化；2)依次对网络输入学习样本；3)计算输出层的威胁值；4)计算输出威胁值与样本威胁值的反传误差；5)若全部误差满足要求，训练结束，否则重复步骤3)，直到误差满足要求；6)学习结束。具体如图1所示。2确定目标威胁评估指标为阐述基于BP神经网络的美军空基ISR系统威胁模型，首先应明确评估指标，在此基础上建立BP神经网络模型。2．1确定威胁等级评估指标的依据确定空基ISR系统进行侦察监视时的目标属性，2015(4)唐文亚，等：基于BP神经网络的美军空基ISR系

7、统威胁等级评估15图1BP神经网络学习过程是确定目标威胁等级的前提。具体威胁属性的确定要依据空基ISR系统的作战任务和被侦察方的应对措施综合确定。2．1．1目标具体任务根据作战任务的不同，会出动不同的ISR平台，例如：可用EP一3E、RC一135侦察机在远距离截获电磁辐射信号；可用U一2S、“全球鹰”侦察机的SAR雷达进行成像侦察；可用预警机对特定空域进行监视。作战任务不同会使用不同的作战平台，威胁也会有差异。2．1．2应对措施是否具备能够有效地应对空基ISR系统的措施，同样也是衡量威胁等级的重要依据。对于隐身、高

8、速、侦察打击一体化的目标(如美海军正在验证的X一47B隐身无人机)，预警探测系统难以发现，若它突破综合防空系统，可直接对对方重要目标进行打击，构成的威胁程度高；而对于一般大型平台、非隐身、慢速目标，一般采取防区外侦察监视措施，海空探测系统可以及时发现，同时可以引导海空兵力进行拦截或采取其他有效的应对措施，则此类目标威胁程度相对较低。2．2目标威胁等级评估的具