海上编队防空作战目标分配数学模型研究

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1、Vo1．41No．11计算机与数字工程总第289期1744Computer＆．DigitalEngineering2013年第11期海上编队防空作战目标分配数学模型研究朱进(海装电子部北京1oo081)摘要对舰艇编队协同防空情况下目标分配问题的想定和假设进行了总结，接着列举了影响目标分配的主要因素，然后重点对目标分配的数学模型进行了研究，从毁伤效能最大化、协同效应最大化和漏目标最小化等几方面给出了数学模型的典型目标函数和约束函数，最后还讨论了目标分配的原则。论文的成果可供海上编队协同防空目标分配研究参考。关键词海上编队；防空作战；目

2、标分配；分配原则中图分类号TP301DOI：10．3969／j．issn1672—9722．2013．11．010AirDefenseTargetAssignmentMathematicalModelsforSurfaceWarshipFormationZHUJin(DepartmentofElectronics，DepartmentoftheNavalEquipment，Beijing100081)AbstractHypothesisofcoordinatedairdefensetargetassignmentissuesfors

3、urfacewarshipformationaresummarized．Majorfactorsaf[eetingtargetassignmentarediscussed．ThenmathematicalModelsoftargetassignmentareemphaticallyresearched．Thetypicalohjectivefunctionsandconstraintfunctionsofdamageefficiencymaximization，synergisticeffectmaximizationandtarg

4、etmissingminimizationaregiv—en．Atlast，targetassignmentprinciplesarediscussed．TheachievementofthispaperofferedareferenceforstudyofSurfaceWarshipFor—mationcoordinatedairdefensetargetassignment．KeyWordssurfacewarshipformation，airdefense，targetassignment，assignmentprincipl

5、eClassNumberTP301题)完全问题，其研究的主要目的是针对多个威胁目标，防1引言御方的指挥控制系统能及时有效地分配防御武器，有效地现代空袭作战行动中，空袭目标自身技战术性能大大提消除敌方目标威胁，使防御方所遭受的损失减少到最小。高，且其空袭战术大多采用低空、超低空袭击或从防区外对水故研究wTA对于大规模的武器一目标分配问题，寻求较面舰艇实施饱和攻击。这些变化显著增加了编队防空火力组优的武器目标分配方案，以提高作战效能。织抗击的困难，编队防空作战态势日趋严峻。其火力分配的确2目标分配的想定定与优化，既是科学运用火力资源、实

6、时组织抗击的前提，又是提高水面舰艇对空防御效能、保持舰艇生命力的关键¨】]。为了方便地用数学模型描述目标分配过程，笔者对实际防武器一目标分配(Weapon-TargetAssignment，WTA)空中的对抗过程进行适当简化，给定如下具体的想定条件：问题是火力运用的重要课题，也是作战决策中的重要课题。1)同时来袭的反舰导弹的数量已知。在大量文献中，武器一目标分配、目标分配、火力分配是一2)编队中的各舰艇能够协同分配反导火力。个概念。防空作战中的武器目标分配，是指在多平台防空3)来袭反舰导弹可以被甄别为亚声速掠海飞行或超体系中，根据空

7、中目标的数量、威胁等级、飞行诸元、己方防声速机动等类型。这样，防空导弹对反舰导弹的单发毁伤空兵器的类型、数量、火力有效范围、对不同目标的作战效概率是已知的。能，以及指挥人员的预先决策，运用数学规划或人工智能算4)在反导导弹来袭过程中，编队位置及编队内各舰艇法，确切地指明由哪些火力装置对哪些目标在何时进行射之间的相对位置保持稳定，即假设舰艇编队是静止的。由击，以协调各火力单元作战行为、达到期望作战效果的指挥于舰艇速度较反舰导弹的速度低很多，故该假设是合理的。过程。传统的由人工进行WTA的作战方式已无法适应现5)防空系统具有预测来袭反舰

8、导弹的最终攻击对象代高技术条件下的作战需要，自动化的wTA已成为现代的能力。作战指挥不可缺少的决策支持[2]。在多武器、多目标的战6)编队具有点防空和区域防空导弹系统。点防御系场环境中，可以有多种wTA方案。WTA属于NP(Non-统