- 0. 引 言
- 1. 问题背景
- 1.1 基于航迹随机有限集的分布式多目标跟踪
- 1.2 基于航迹随机集的WAA融合实现问题
- 2. 基于状态空间结构的WAA融合
- 2.1 基于状态空间结构的航迹随机集WAA融合
- 2.1.1 基于状态空间结构的WAA-TPHD
- 2.1.2 基于状态空间结构的WAA-TCPHD
- 2.2 基于高斯混合模型的方法实现
- 2.2.1 剪枝与合并
- 2.2.2 航迹状态估计提取
- 3. 仿真实验
- 4. 结论
- 附录:
毁伤
文献来源:集群目标毁伤效果评估方法[J]. 弹箭与制导学报, 2011, 31(6): 47-52.
研究背景: 未来战场上,武器、军用技术装备和地面设施目标将更多地以集群目标形式出现。针对集群目标的复杂毁伤结构,评估其毁伤效果具有重要意义。P1
研究方法: 本文采用统计模拟法,以目标工作能力损伤情况作为目标毁伤评估的评判依据,建立了集群目标杀伤概率统计估值函数,并通过实例计算验证了方法的有效性。P1
主要内容:
-
集群目标的杀伤效能评估:
- 介绍了集群目标的构成和特点,以及不同杀伤类型(A、B、C)对目标工作能力的影响。
- 定义了不同杀伤类型的单元目标百分比(UA, UB, UC, UO),并建立了集群目标相对毁伤的时间统计分布函数F*(t)。
- 推导了集群目标处于无工作能力状态的最短时间的平均值Tm, 并进一步推导了目标杀伤概率Q的统计估值Q*(ton)。P1
-
算例分析:
- 通过一个包含30个单元目标的集群目标打击实例,计算了在3昼夜时间内被杀伤目标无战斗能力的概率约为0.13。
- 评估了统计估值Q*的精度和可靠性,并给出了置信区间。P2P3
-
结论:
- 文中提出的方法能够有效评估集群目标的毁伤效果,为火力打击和作战计划制定提供参考。
- 增大火力密度、使用精确制导弹药以及提高按A类型杀伤的目标比例,可以提高目标无战斗能力的概率。P3
研究意义: - 本文提出的方法可以用于评估不同杀伤兵器、射击方法和弹药消耗对集群目标的毁伤效果,为火力打击和作战计划制定提供科学依据。 - 该方法可以推广到其他类型的集群目标,如舰队、机群等,具有重要的军事应用价值。
不足之处: - 文中只考虑了三种杀伤类型,实际情况下可能存在更多种类的杀伤效果。 - 模型中假设单元目标受到的毁伤是相互独立的,实际情况可能存在相互影响。
未来研究方向: - 研究更复杂的杀伤类型和毁伤模型。 - 考虑单元目标之间的相互影响。 - 开发基于机器学习的智能评估方法。
总结: 本文提出了一种基于统计模拟法的集群目标毁伤效果评估方法,并通过实例验证了方法的有效性。该方法可以用于评估不同杀伤兵器、射击方法和弹药消耗对集群目标的毁伤效果,为火力打击和作战计划制定提供科学依据。
系统目标毁伤效果评估问题研究
- 0 引言
- 1 系统目标毁伤效果评估问题的提出
- 2 系统目标毁伤效果评估的基本方法
- 2.1 系统目标毁伤评估的基本概念
- 2.2 系统目标毁伤评估的基本原则
- 2.3 系统目标毁伤效果评估的方法
- 2.4 系统目标毁伤效果评估的一般步骤
- 2.5 关键技术
- 2.5.1 毁伤效果指标取平均相对毁伤
- 2.5.2 毁伤效果指标取摧毁概率
- 2.5.3 毁伤效果指标取平均毁伤
- 3 航母舰载机作战保障系统的毁伤评估实例
- 3.1 舰载机作战保障系统的损伤树
- 3.2 子目标毁伤效果指标的选取
- 3.3 根据子目标物理毁伤信息建立各自效能模型
- 3.4 子系统级的效能衰减与物理毁伤程度间的映射关系
- 3.4.1 基于毁伤的降落系统的效能衰减模型
- 3.4.2 基于毁伤的调度系统的效能衰减模型
- 3.5 系统整体效能与物理毁伤程度间的映射关系
- 3.6 算例
- 4 结束语
0 引言
本节介绍了常规导弹火力毁伤效果评估的重要性,并指出随着导弹武器作战效能的提高和目标打击范围的扩展,未来战场上的目标类型将更多以系统目标形式出现,因此研究系统目标毁伤效果评估问题具有重要的军事应用价值。
1 系统目标毁伤效果评估问题的提出
本节分析了典型目标毁伤效果评估的局限性,并指出对系统目标而言,由于目标系统结构上的复杂性和功能上的多样性,在评估其毁伤效果时,如果再用目标物理毁伤替代目标的功能损伤,显然不尽科学。因此,研究如何根据目标物理毁伤信息,研究对应条件下功能的丧失程度,成为系统目标毁伤评估的关键所在。
2 系统目标毁伤效果评估的基本方法
本节详细阐述了系统目标毁伤效果评估的基本概念、原则、方法和步骤。
-
2.1 系统目标毁伤评估的基本概念
-
毁伤效果计算: 指按一定的弹目条件,通过选取合适的毁伤效果指标,计算并获得目标的物理毁伤信息。
-
毁伤效果评估: 指根据目标物理毁伤效果的计算结果,从目标功能结构特点出发,研究目标物理毁伤与目标功能丧失程度(或目标效能)之间的定量关系。
-
目标效能: 指在规定的作战环境下,考虑火力威胁和生存等战场因素情况下,目标完成规定作战任务的能力。
-
-
2.2 系统目标毁伤评估的基本原则
-
系统目标毁伤评估的目标是用目标作战效能的变化情况作为目标毁伤评估的评判依据。
-
途径是先计算目标的物理毁伤效果,再经由目标物理毁伤与目标效能间的映射关系,获得目标效能衰减值与导弹武器毁伤效果的关系。
-
-
2.3 系统目标毁伤效果评估的方法
-
分解:按从上往下的原则对目标系统进行分解,直到分解成基本毁伤事件,并确定关键子目标。
-
转换:根据一定的弹目条件,选取毁伤效果指标,计算子目标物理毁伤效果,并按一定的映射关系,转换成对应条件下的效能值。
-
综合:根据系统的结构特点,构造结构函数,按从下往上的原则对各子系统的效能进行综合,最后得到目标系统的基于毁伤的效能量化模型。
-
-
2.4 系统目标毁伤效果评估的一般步骤
-
确定目标系统的功能和系统结构。
-
采用损伤树技术提取与目标毁伤相关的关键部位。
-
将目标系统离散成具有规则形体的典型目标,其毁伤效果指标按典型目标进行选取。
-
根据目标的作战使命,运用成熟的效能建模技术,建立基于物理毁伤的效能量化模型,解决子目标物理毁伤与目标效能间的映射关系。
-
根据系统目标功能结构特点,构造结构函数,综合得到基于毁伤的目标整体效能衰减函数,解决系统目标的整体效能与目标毁伤效果间的映射关系。
-
根据效能模型,计算导弹武器打击下目标作战效能的实际值,用目标作战效能的下降量表征其毁伤效果。
-
-
2.5 关键技术
-
子目标效能的衰减是子目标物理毁伤程度的映射,它是基于目标物理毁伤信息的函数。
-
引入效能衰减度的概念,用来衡量目标(或子目标)效能下降的程度,或用来表征武器装备不能正常发挥作用的程度。
-
不同的目标系统,效能衰减度的算法也不相同,通常可取隶属函数为指数函数形式。
-
介绍了不同毁伤效果指标(平均相对毁伤、摧毁概率、平均毁伤)下,效能衰减函数的求取方法。
-
3 航母舰载机作战保障系统的毁伤评估实例
本节以航空母舰舰载机作战保障系统为例,详细展示了如何应用上述方法进行系统目标毁伤效果评估。
-
3.1 舰载机作战保障系统的损伤树
- 绘制了舰载机作战保障系统的损伤树图,用于分析系统内部的功能结构。
-
3.2 子目标毁伤效果指标的选取
- 根据各子目标的易损性分析,确定了各子目标的毁伤效果指标。
-
3.3 根据子目标物理毁伤信息建立各自效能模型
- 以岛形上层建筑为例,说明了如何根据子目标的物理毁伤信息建立各自的效能模型。
-
3.4 子系统级的效能衰减与物理毁伤程度间的映射关系
- 分别建立了降落系统和调度系统的效能衰减模型。
-
3.5 系统整体效能与物理毁伤程度间的映射关系
- 构建了舰载机保障系统的整体效能衰减模型,并给出了目标系统的功能损伤程度计算公式。
-
3.6 算例
- 通过一个算例,验证了所建立的毁伤评估模型的有效性。
4 结束语
本节总结了系统目标毁伤效果评估问题的研究意义,并指出其关键在于依据目标物理毁伤信息,正确构建效能衰减模型。
参考文献
列出了与文章内容相关的参考文献。
基于改进GA-BP神经网络的目标毁伤效果评估
0 引言
本节介绍了目标毁伤效果评估的重要性,并指出传统方法的局限性,如时效性差、主观性强等。为了解决这些问题,本文提出了一种基于改进GA-BP神经网络的目标毁伤效果评估方法。P2
1 飞机系统毁伤模型
本节以飞机系统为例,构建了目标毁伤模型。
-
1.1 目标毁伤树: 首先介绍了目标毁伤树的概念和构建方法,并展示了飞机系统的毁伤树图,将飞机系统划分为平台总体、动力推进、通信导航、载荷操控、综合防护等五个子功能系统。P2
-
1.2 毁伤等级划分: 接着,根据飞机系统的毁伤程度,将其划分为无损毁伤、轻度毁伤、中等毁伤、严重毁伤四个等级,并给出了每个等级的毁伤评分和判定标准。P2
2 改进GA-BP 神经网络模型
本节详细介绍了改进GA-BP神经网络模型的设计方法和流程。
-
2.1 BP 神经网络: 首先,介绍了BP神经网络的基本结构和原理,并给出了典型的三层BP神经网络结构图和数学公式。P3
-
2.2 改进的遗传算法: 接着,详细阐述了改进的遗传算法的各个步骤,包括染色体编码、种群初始化、适应度函数设置、选择算子改进、交叉和变异算子以及改进的自适应交叉、变异概率。P4
3 实验结果和分析
本节通过算例仿真验证了改进GA-BP神经网络模型的有效性。
-
3.1 数据集: 首先,介绍了实验所使用的数据集,包括20组飞机系统各部件毁伤数据,并邀请专家对毁伤程度进行评分。P4
-
3.2 试验仿真及结果分析: 接着,介绍了实验所使用的BP神经网络结构和参数设置,并通过MATLAB软件对改进GA-BP神经网络模型进行了仿真。最后,通过均方误差曲线、平均适应度曲线和评估结果比较图,分析了模型的收敛性和准确性,并与传统的BP算法和GA-BP算法进行了比较,结果表明改进GA-BP神经网络模型具有更高的评估精度。P4P6
4 结论
本节总结了本文的研究成果,并指出了改进GA-BP神经网络模型在目标毁伤效果评估领域的应用价值和意义。
根据文章内容,该神经网络模型的输出是目标毁伤程度的评估值,即对目标毁伤程度的量化表示。
具体来说,输出是一个数值,其取值范围在 0 到 1 之间。
-
0 表示目标无损毁伤。
-
1 表示目标严重毁伤。
-
0 到 1 之间的数值则表示不同程度的毁伤, 可以根据预先设定的阈值将其划分为无损毁伤、轻度毁伤、中等毁伤和严重毁伤四个等级。P2
模型通过分析输入的目标毁伤数据,例如各部件的毁伤程度,来预测目标的整体毁伤程度。
- 0 引言
- 1 飞机系统毁伤模型
- 1.1 目标毁伤树
- 1.2 毁伤等级划分
- 2 改进GA-BP神经网络模型
- 2.1 BP神经网络
- 2.2 改进的遗传算法
- 2.2.1 染色体编码和种群初始化
- 2.2.2 适应度函数设置
- 2.2.3 改进的选择算子
- 2.2.4 交叉、变异算子
- 2.2.5 改进的自适应交叉、变异概率
- 3 实验结果和分析
- 3.1 数据集
- 3.2 试验仿真及结果分析
- 4 结论
基于毁伤树构建系统目标毁伤评估模型研究
- 1 引言
- 2 系统目标的毁伤评估
- 2.1 毁伤评估的要点
- 2.2 毁伤评估的总体思路
- 2.3 毁伤评估的一般步骤
- 3 系统目标功能结构划分与毁伤算法
- 3.1 系统目标的功能结构
- 3.2 对单个目标 (含点状和单个移动目标) 的毁伤计算
- 3.3 对面状目标的毁伤计算
- 4 系统目标的毁伤树分析方法
- 4.1 毁伤树释义
- 4.2 毁伤树构造
- 4.3 系统目标功能毁伤树
- 5 系统目标毁伤评估模型的构建实例
- 5.1 目标的功能结构
- 5.2 目标毁伤的关键子目标
- 5.3 子目标的毁伤效果分析
- 1) 单个目标 (含点状和单个移动目标) 的毁伤分析
- 2) 面状目标的毁伤分析
- 5.4 对系统目标整体效能的影响
- 5.5 系统目标毁伤效果评估
- 6 结语
1. 引言
-
目标毁伤评估的重要性
-
传统方法的局限性
-
本文提出的方法:基于毁伤树构建毁伤评估模型P1
2. 系统目标的毁伤评估
-
毁伤树方法概述:借用可靠性评估中的故障树概念,分析目标毁伤原因和影响,构建树形结构。P1
-
毁伤评估的要点:
-
传统方法的局限性:未区分物理毁伤、功能毁伤和作战效能损伤。
-
本文方法的侧重:基于目标被打击后的情况,评价毁伤效果。P2
-
-
毁伤评估的总体思路:
-
分析目标物理特征参量变化程度。P2
-
寻找引起目标毁伤的关键部件和最小结构单元。P2
-
形成控制指令,提高火力配置效率。P2
-
-
毁伤评估的一般步骤:
-
系统目标特征分析:确定功能结构。P2
-
应用毁伤树方法:提取关键部位。P2
-
将关键部位离散成典型目标:选取毁伤效果指标。P2
-
构造评估模型:获取各单元毁伤程度对整体效能的影响权值。P2
-
计算目标作战效能的下降量:评估毁伤效果。P2
-
3. 系统目标功能结构划分与毁伤算法
-
系统目标的功能结构:
-
系统目标的复杂性。
-
以航空母舰为例,分析功能结构和层级关系。P4
-
-
对单个目标(含点状和单个移动目标)的毁伤计算:
-
目标定义和打击目的。P2
-
毁伤评判函数:基于命中弹片数和平均必需命中弹片数。P3
-
-
对面状目标的毁伤计算:
-
毁伤评估标准:目标损伤程度。P3
-
作战效能衰减:基于目标物理毁伤程度。P3
-
效能衰减关系式:基于物理毁伤信息和效能值。P3
-
4. 系统目标的毁伤树分析方法
-
毁伤树方法概述:来源于可靠性评估中的失效树方法。P3
-
毁伤树释义:
-
毁伤事件:原因事件和结果事件。P3
-
逻辑门:与门、或门、非门和表决门。P3
-
-
毁伤树构造:
- 基本步骤:划分功能系统、分析毁伤效应、确定关键部件、构建毁伤树。P3P4
-
系统目标功能毁伤树:
-
用于分析计算毁伤度量指标。P4
-
逻辑布尔运算:从顶事件到底事件。P4
-
毁伤等级定义:毁伤树路径中断。P4
-
5. 系统目标毁伤评估模型的构建实例
-
以航空母舰为例:
-
目标的功能结构:划分为指挥、降落、调度、弹射等子系统。P4
-
目标毁伤的关键子目标:运用毁伤树分析方法获取毁伤树。P4
-
子目标的毁伤效果分析:
-
单个目标:弹射器、升降机、阻拦索、推进系统、电力系统、武器弹药输送系统。P4
-
面状目标:飞行甲板、停机区、机库、指挥岛、菲涅尔透镜。P5
-
-
对系统目标整体效能的影响:确定各单元的物理毁伤程度与作战效能衰减的映射关系。P5
-
系统目标毁伤效果评估:综合分析各单元影响权值,评估毁伤效果。P5
-
6. 结语
文章的结论是: 基于毁伤树构建系统目标毁伤评估模型是一种有效的方法,可以简化评估过程,将作战效能的获取和毁伤意图有机结合,克服传统方法的局限性,为复杂系统目标的毁伤评估和建模提供新的思路。
-
简化处理和毁伤评估模型合理性
-
基于目标功能的毁伤评估算法的意义和应用价值
-
这篇文章主要探讨了如何评估系统目标的毁伤效果,并提出了基于毁伤树构建毁伤评估模型的方法。
主要内容包括:
-
系统目标毁伤评估的背景和意义: 随着现代战场的发展,打击对象更多地以系统目标的形式出现,例如航空母舰、军事港口、机场等。传统的目标毁伤评估方法存在时效性差、主观性强等问题,无法满足对系统目标进行有效评估的需求。P1
-
基于毁伤树构建毁伤评估模型的方法: 文章借鉴可靠性评估中的故障树概念,提出了基于毁伤树构建毁伤评估模型的方法。该方法通过分析目标的功能结构,构建毁伤树,将目标的毁伤过程分解为一系列相互关联的事件,并量化评估每个事件对目标整体效能的影响。P1P3P4
-
毁伤评估的要点和步骤: 文章详细阐述了毁伤评估的要点,包括区分物理毁伤、功能毁伤和作战效能损伤,以及基于目标被打击后的情况进行评估。同时,文章也介绍了毁伤评估的一般步骤,包括系统目标特征分析、毁伤树构建、典型目标离散、评估模型构造和毁伤效果计算。P2
-
系统目标功能结构划分与毁伤算法: 文章以航空母舰为例,分析了其功能结构,并将其划分为指挥、降落、调度、弹射等子系统。针对不同类型的子目标,文章分别介绍了相应的毁伤算法,包括单个目标和面状目标的毁伤计算方法。P4
-
系统目标毁伤评估模型的构建实例: 文章以航空母舰为例,详细阐述了如何运用毁伤树分析方法获取毁伤树,并对子目标的毁伤效果进行分析。最后,文章综合分析各单元影响权值,评估了航空母舰的毁伤效果。P4P5
目标毁伤效果评估技术研究综述
0 引言
本节介绍了目标毁伤效果评估在现代化精确打击体系中的重要性,并指出了其对于精确打击目标和作战情报保障的关键作用。文章回顾了目标毁伤效果评估技术的研究进展,并提出了本文的研究目的:介绍当前评估方法、评估模型和评估系统的优缺点,并对目标毁伤评估进展进行展望。P1
1 毁伤效果评估方法
本节介绍了三种主要的毁伤效果评估方法:
-
模型评估法: 通过建立反映毁伤效果的评估模型,模拟弹药对目标的作用过程和目标受打击后的状态,从而评估毁伤程度。该方法适用于打击前评估,但模型构建复杂,需要大量信息,与真实情况存在差距。P2
-
毁伤信息评估法: 通过对比目标受打击前后的信息变化,分析目标毁伤效果。该方法直观易懂,但评估往往只停留在物理层面,对作战情报支援力度不足。P2
-
历史经验法: 利用以往战争和演习的经验总结,评估相似条件下的目标毁伤效果。该方法能够利用经验指导作战,但未来作战环境变化多端,老旧经验可能不适用。P2
2 毁伤评估模型
本节介绍了四种主要的毁伤评估模型:
-
层次分析法(AHP): 将定性评价转化为定量评价,确定指标权重,评估毁伤程度。该方法系统性强,决策简单,但主观性大,定量数据少,难以处理指标较多的情况。P2
-
模糊综合评判法: 基于模糊数学的隶属度理论,将定性评价转化为定量评价。该方法能够量化模糊信息,但无法解决指标之间的相关性问题,指标权重确定也为主观。P2
-
贝叶斯网络法: 应用于不确定性和概率性事物,对各种控制因素影响的目标毁伤效果进行评估。该方法能够处理不确定性问题,使用图形方法描述数据关系,允许指标之间存在因果关系。P2
-
蒙特卡罗法: 基于概率统计的计算方法,描述装备运用过程中各种随机现象。该方法适用于难以用解析法求解的问题,但计算量大,需要将确定性问题转化为概率性问题。P3
3 目标毁伤效果评估系统
本节介绍了国内外目标毁伤效果评估系统的发展现状:
-
国外: 发达国家重视数据采集和管理,建立了完善的毁伤信息数据库和评估系统,例如美国的“目标毁伤效果评估系统”和“基于导弹打击效果的实时目标毁伤效果辅助箱”。P3
-
国内: 起步较晚,主要停留在仿真阶段,但近年来取得了丰硕成果,例如中国工程物理研究院开发的多个作战毁伤效果评估平台。P3
4 毁伤效果评估研究趋势
本节展望了目标毁伤效果评估技术的研究趋势:
-
加强信息获取技术研究: 实时、准确获取目标毁伤信息,提高卫星和无人机侦查能力。P3P4
-
提高信息传输效率研究: 提高毁伤信息传递速度和抗干扰能力,建立信息共享系统。P4
-
完善多功能、全时域毁伤评估系统: 建立人机交互的多功能、全时域毁伤评估系统,适应未来战场环境。P4
5 结论
本节总结了全文内容,并指出未来目标毁伤效果评估技术的发展方向是建立一个人机交互的多功能、全时域毁伤评估系统。
- 1 毁伤效果评估方法
- 3) 历史经验法
- 2 毁伤评估模型
- 1) 层次分析法评价模型
- 2) 模糊综合评判法评估模型
- 3) 贝叶斯网络评价模型
- 4) 蒙特卡洛法评估模型
- 3 目标毁伤效果评估系统
- 4 毁伤效果评估研究趋势
- 1) 加强信息获取技术研究
- 2) 提高信息传输效率研究
- 3) 完善多功能、全时域毁伤评估系统
- 5 结论
一种评估航空炸弹对集群目标毁伤效能的新方法
1. 引言
1.1 无人作战集群概述
无人作战集群是由若干无人平台(如无人机、无人艇、无人车等)组成的网络化作战体系,能够通过自主决策与协同控制,完成特定作战任务。与单个无人平台相比,无人作战集群具有更高的任务执行效率、更强的环境适应能力和更好的战场生存能力,成为未来战争的重要发展方向。
1.2 无人作战集群军事应用场景
无人作战集群在军事领域具有广泛的应用场景,包括:
- 侦察监视: 利用无人作战集群进行大范围、多角度的侦察监视,获取战场态势信息。
- 目标打击: 利用无人作战集群进行协同攻击,提高对敌方目标的打击精度和效率。
- 电子战: 利用无人作战集群进行电子干扰、电子对抗等任务,削弱敌方作战能力。
- 后勤保障: 利用无人作战集群进行物资运输、伤员救援等任务,提高后勤保障效率。
2. 无人作战集群关键技术
无人作战集群的实现涉及多个关键技术,主要包括:
2.1 目标分配
目标分配是指将多个目标分配给不同的无人平台,使其协同完成攻击任务。常用的目标分配方法包括:
- 基于价值的方法: 根据目标的威胁程度、价值大小等因素进行分配。
- 基于约束的方法: 考虑无人平台的性能限制、协同攻击约束等因素进行分配。
- 基于学习的方法: 利用机器学习算法进行目标分配,提高分配效率和效果。
2.2 协同攻击
协同攻击是指多个无人平台相互配合,共同完成对目标的攻击任务。协同攻击的关键技术包括:
- 协同决策: 利用分布式决策算法,使无人平台能够自主地进行协同攻击决策。
- 协同控制: 利用分布式控制算法,使无人平台能够协同控制其动作,实现协同攻击。
- 协同感知: 利用传感器融合技术,使无人平台能够共享感知信息,提高协同攻击效果。
2.3 态势评估
态势评估是指对战场环境、敌我双方力量对比等因素进行评估,为无人作战集群的决策和控制提供信息支持。态势评估的关键技术包括:
- 信息融合: 对来自不同传感器的信息进行融合,获取更全面的战场态势信息。
- 目标识别: 识别敌方目标的类型、位置等信息。
- 威胁评估: 评估敌方目标的威胁程度,为决策提供依据。
3. 存在的问题与挑战
无人作战集群技术虽然取得了显著进展,但仍面临一些问题和挑战,主要包括:
- 协同控制问题: 如何实现高效、可靠的协同控制,保证无人作战集群的稳定性和安全性。
- 信息共享问题: 如何实现无人平台之间的信息共享,提高协同攻击效果。
- 智能化水平问题: 如何提高无人作战集群的智能化水平,使其能够适应复杂多变的战场环境。
- 伦理和法律问题: 如何规范无人作战集群的使用,避免其带来负面影响。
4. 未来发展方向
无人作战集群的未来发展方向主要包括:
- 智能化: 提高无人作战集群的智能化水平,使其能够自主完成更多任务。
- 小型化: 发展小型化无人平台,提高无人作战集群的隐蔽性和机动性。
- 协同化: 发展更加高效的协同攻击技术,提高无人作战集群的作战效能。
- 安全性: 发展更加安全的无人作战集群技术,避免其带来负面影响。
5. 结论
无人作战集群技术是未来战争的重要发展方向,具有广泛的应用前景。通过解决现有问题和挑战,并不断发展新技术,无人作战集群必将在未来战争中发挥越来越重要的作用。
这篇文章针对传统评估方法忽略航空炸弹威力半径覆盖集群目标各种情况的缺点,提出了一种新的评估方法,其核心思想是预期相对毁伤 (EFD)。
主要步骤如下:
-
炸弹运动过程建模: 建立炸弹从投放到爆炸前的运动模型,计算出弹着角、斜距等参数。P1
-
弹道偏差处理: 对炸弹的弹道偏差进行处理,得到基平面上的瞄准误差模型。P1
-
相对覆盖函数和精度函数积分: 运用相对覆盖函数和精度函数积分计算出炸弹打击集群目标的预期相对毁伤 (EFD)。P1
-
实例计算: 通过算例验证了该方法的合理性和有效性,并分析了投弹高度、速度等因素对 EFD 的影响。P5
该方法的主要创新点:
-
考虑了三种覆盖情况: 充分考虑了航空炸弹威力半径完全覆盖、部分覆盖和没有覆盖集群目标三种情况,使评估结果更加准确。P1
-
采用矩形杀伤函数: 采用矩形杀伤函数来简化计算,提高效率。P3
-
引入有效散布区: 引入有效散布区概念,确保炸弹的毁伤效能不变。P3
总而言之,这种方法能够更科学地评估航空炸弹对集群目标的毁伤效能,为作战决策提供更可靠的依据。
shuoshilunw攻防对抗弹目交汇目标毁伤决策方法研究
1. 绪论
-
研究背景与意义: 随着信息化战争的发展,武器系统需要具备精准打击和有效毁伤的能力。弹目交汇场景下,对目标毁伤效果的评估成为关键。发展科学的毁伤决策方法,可以提高导弹毁伤效能,掌握战场主动权,并优化火力分配和防御策略。P9
-
目标毁伤评估国内外研究现状:
- 国外: 俄罗斯和美国在毁伤评估方面起步较早,拥有成熟的评估软件和研究成果。其他国家也开发了相关软件,但功能侧重点不同。P10
2. 攻防对抗弹目交汇博弈毁伤模型
-
博弈毁伤理论基础: 介绍了博弈论的基本概念、分类和原理,并确定本文建立的模型为双人非合作不完全信息动态博弈。P14P15
-
攻防对抗弹目交汇博弈毁伤建模:
- 模型基本假设: 导弹和目标一对一对抗,导弹一定可以对目标形成有效打击。P16
3. 基于弹目博弈对抗的目标毁伤概率计算方法
-
目标易损性分析:
- 目标易损性评估方法: 以F-15战斗机为例,进行目标易损性分析,包括功能舱段划分和等效靶板模型建立。P30
-
破片战斗部威力参数表征:
- 破片战斗部性能参数: 分析战斗部外壳、炸药、破片等部件的参数。P35
-
弹目交汇毁伤准则建模:
- 破片场对易损部件的毁伤效果: 基于独立毁伤概率假设,计算破片对目标易损部件的毁伤概率。P44
-
目标毁伤概率计算方法:
- 破片场对易损部件的毁伤效果: 计算破片对目标易损部件的毁伤概率。P44
4. 基于弹目博弈对抗的混合策略纳什均衡求解与仿真
-
纳什均衡: 介绍了纳什均衡的概念和特点,即博弈双方在一种策略组合下,任何一方单独改变策略都无法获得更多收益。P54
-
弹目毁伤混合策略纳什均衡求解:
- 混合策略: 定义混合策略的概念,即博弈双方根据概率分布选择不同策略。P55
-
对抗毁伤博弈的纳什均衡解解算:
- 弹目位置纳什均衡求解: 以弹目位置为博弈策略,计算纳什均衡解并分析其对目标毁伤效果的影响。
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混合策略纳什均衡解分析:
- 近似纯策略比较: 比较纳什均衡解与其他策略组合的收益,验证纳什均衡解的有效性。P65
5. 弹目对抗毁伤视景仿真软件设计
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对抗毁伤视景仿真软件结构:
- 弹目交汇三维视景整体设计: 介绍软件平台的模块组成,包括数据管理系统、模型驱动、可视化模块等。P68P69
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可视化软件仿真参数输入:
- 弹目交汇参数模块输入: 设计界面,输入导弹和目标的运动、位置、速度等参数。P71
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弹目攻防对抗毁伤博弈策略纳什均衡求解:
- 弹目交汇可视化: 展示弹目交汇过程的三维动画。
6. 结论与展望
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结论: 总结了本文的主要工作,包括攻防对抗弹目交汇博弈毁伤建模、目标毁伤概率计算、混合策略纳什均衡求解和视景仿真软件设计。P79
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展望: 提出了未来研究方向,包括考虑更多武器特性和智能因素,以及采用更多方法求解复杂局势下的最优解。P79P80
这篇文章主要介绍了在攻防对抗弹目交汇场景下,评估目标毁伤效果和制定毁伤决策的方法。具体而言,它涵盖以下几个方面:
1. 攻防对抗弹目交汇博弈毁伤模型:
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建立了双人非合作不完全信息动态博弈模型,将导弹和目标作为局中人,并定义了他们的策略集和收益函数。P14P15
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分析了弹目交汇的时空关系,包括相对速度、对抗状态角、对抗速度和引战配合效率等。P7
2. 基于弹目博弈对抗的目标毁伤概率计算方法:
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对目标进行了易损性分析,建立了等效靶板模型,并分析了破片战斗部的威力参数,包括破片数量、速度衰减和飞散特性等。P30P34P35
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建立了弹目交汇毁伤准则模型,计算了破片场对目标易损部件和结构的毁伤概率,并最终得到了弹目交汇对抗毁伤概率。P7P8P46
3. 基于弹目博弈对抗的混合策略纳什均衡求解:
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引入了混合策略的概念,即博弈双方根据概率分布选择不同策略。P55
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建立了混合策略下的收益矩阵,并利用线性规划算法和粒子群算法求解纳什均衡解,即最优策略。P57P79
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分析了混合策略纳什均衡解的有效性和优越性。P64P65
4. 弹目对抗毁伤视景仿真软件设计:
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利用Unreal Engine软件平台开发了弹目对抗毁伤视景仿真软件,实现了弹目交汇过程和毁伤效果的三维可视化。P68P79
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通过改变参数,可以模拟不同的弹目交汇状态和毁伤策略,并评估其效果。P74
总而言之,这篇文章提供了一种基于博弈论和毁伤评估理论的框架,用于分析弹目对抗毁伤场景,并制定最优的毁伤决策。该框架可以帮助提高导弹毁伤效能,优化火力分配,并增强防御系统的能力。
无通信条件下基于视觉毁伤评估的弹群对地目标自主攻击决策
这篇文章提出了一种无通信条件下,基于视觉毁伤评估的弹群对地目标自主攻击决策方法。该方法主要面向利用巡飞弹集群对地面高防御移动目标进行作战的场景,旨在提高弹群的整体作战效能,同时减少不必要的弹药损耗。
主要方法包括以下几个方面:
1. 基于YOLO-VGGNet的巡飞弹对地目标识别与毁伤评估:
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YOLO X目标检测: 利用YOLO X算法对可见光图像进行目标检测,识别并定位地面目标,并输出目标的类别、位置和置信度。P5
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VGG网络毁伤等级评估: 将包含目标的图像小块输入对应类别的VGG网络,评估目标的毁伤等级,分为正常未毁伤、中度毁伤和完全毁伤三种状态。P5
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毁伤等级评估指标体系: 根据目标的受损程度和毁伤部位,建立了毁伤评估等级指标体系,用于指导VGG网络进行评估。P6
2. 基于末端图像的攻击决策与目标特征部位定位:
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基于末端图像的攻击决策: 巡飞弹在飞临目标的过程中,不断进行目标识别和毁伤评估。若目标已被其他弹群节点摧毁,则自主取消攻击指令;若目标未被完全摧毁,则继续攻击,并优先攻击目标特征部位。P6P7
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基于攻击末端图像的目标特征部位定位: 利用Score-CAM方法可视化VGG网络提取的特征权重,定位目标未被摧毁的特征部位,从而引导巡飞弹优先攻击这些部位。P7
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添加偏离因子的巡飞弹攻击点改进: 为提高攻击点评估的合理性,添加偏离因子,将攻击点向图像中心偏移一定距离,避免攻击点落在目标主体之外。P8
3. 无通信条件下弹群对地目标作战方法:
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目标抗毁性设置: 根据不同目标的抗毁能力,设定摧毁目标所需的弹数,以及不同攻击次数下目标的毁伤状态。P9
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巡飞弹目标攻击优先级: 根据目标类别、毁伤状态和移动能力等因素,设置目标的攻击优先级,优先攻击雷达、移动、未毁伤的目标。P9
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弹群节点的作战攻击决策: 基于高度划分巡飞弹的不同作战功能,包括寻找目标阶段、姿态调整阶段和攻击阶段,实现弹群节点的自主攻击决策。P9
实验结果表明,该方法能够有效提高弹群的整体作战效能,减少不必要的弹药损耗,并优先攻击目标特征部位。
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爆炸毁伤元素对人员杀伤等级评估研究
引言
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强调人员在战争中的重要性,以及人员易损性的研究意义。P1P2
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指出人体结构的脆弱性,以及人员杀伤评估的两个关键步骤:划分杀伤等级和确定不同毁伤元对人员的杀伤判据。P2
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回顾了人员杀伤评估领域的研究历史,并介绍了冲击波、热效应和弹片三种主要的毁伤元。P2
2. 人员杀伤等级评估方法及验证
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2.1 数值计算模型及参数
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描述了数值模拟采用轴对称模型,并分两步进行仿真的方法。P2
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介绍了炸药采用JWL状态方程,并给出了TNT炸药的JWL模型参数。P2
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假定地面为理想反射面的刚性平面,并给出了BLU-113战斗部的具体参数和计算模型。P2
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2.2 数值结果验证
- 通过开展1.9 kg TNT自由场爆炸实验,将数值模拟结果与实验测试的冲击波结果进行对比,验证了计算结果的可信度。P2
3. 人员杀伤评估
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3.1 冲击波效应
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介绍了爆炸伤在现代战争中人员伤亡的主要原因,以及不同时刻的TNT爆炸流场模拟结果。P3
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给出了不同比例爆距处TNT的冲击波超压峰值与正压冲量,并汇总了关于冲击波对人员杀伤的国家军用标准GJB 5212—2004、前苏联及美国等相关研究给出的杀伤判据。P3P4
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根据国家军用标准给出的人员杀伤判据,计算了TNT炸药不同比例爆距Z处超压对人员的杀伤程度,并得出最小安全比例爆距。P4
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3.2 热效应
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给出了不同时刻TNT爆炸的热效应模拟结果,以及不同比例爆距处TNT的爆炸温度。P4
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指出在自由场中,爆炸冲击波传播速度高于爆温,因此单独的热效应判据价值不大,需与冲击波杀伤区域结合起来评估。P5
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3.3 弹片效应
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展示了BLU-113战斗部的破片形成过程,并统计了生成弹片数、破片平均质量和破片的平均初速。P5
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将数值模拟结果与理论计算结果进行对比,评估了弹片比动能对人员的杀伤效应。P5
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介绍了破片空间分布的划分方法,以及弹片比动能杀伤判据的数学表达式。P6
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4. 结论
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总结了本文的主要结论:
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划分了不同比例爆距处冲击波超压对人员的杀伤区域,得出人员的安全杀伤比例爆距为Z> 8.155 m/kg^(1/3)。P4
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计算了爆炸热效应空间分布,提出了自由场非云爆或温压弹不适于单独评估热效应对人员的杀伤效应。P4P5
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数值模拟计算出破片生成过程,得出破片质量、数量及速度等并与理论计算结果对照,评估了弹片比动能对人员的杀伤效应。P5P6
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指出本文的研究结论可为人员杀伤防护、战斗部设计及达到既定作战目标的战场武器弹药投放提供参考。P6
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提出了下一步工作的重点:开展进一步细化的人员多杀伤元复合作用研究。P7
方法:
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数值模拟: 使用轴对称模型和JWL状态方程,模拟TNT爆炸产生的冲击波、热效应和弹片效应。P2
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实验验证: 通过1.9 kg TNT自由场爆炸实验,验证数值模拟结果的可靠性。P2
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理论计算: 利用Gurney公式和Mott分布律等理论公式,计算弹片初速和数量等参数。P5P6
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人员杀伤评估: 结合国家军用标准GJB 5212—2004和前苏联、美国等国的相关研究,评估冲击波、热效应和弹片对人员的杀伤等级。P4P5
问题:
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评估爆炸毁伤元素对人员的杀伤效能: 通过数值模拟、实验和理论计算,结合人员杀伤判据,评估冲击波、热效应和弹片三种毁伤元对人员的杀伤效能。P1P2
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划分人员杀伤等级: 确定不同比例爆距处冲击波超压对人员的杀伤区域,建立比例爆距与人员杀伤等级间的关系,得出最小的人员杀伤安全比例爆距。P4
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评估弹片比动能杀伤效应: 数值模拟计算破片生成过程,得出破片质量、数量及速度等并与理论计算结果对照,评估弹片比动能对人员的杀伤效应。P5P6
解决:
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为人员杀伤防护提供参考: 通过评估不同毁伤元对人员的杀伤效能,可以为人员杀伤防护提供参考,例如设计更有效的防护装备。P6
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为战斗部设计提供参考: 通过评估不同毁伤元对人员的杀伤效能,可以为战斗部设计提供参考,例如优化战斗部结构以增强对人员的杀伤效果。P6
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为战场人员防护提供参考: 通过评估不同毁伤元对人员的杀伤效能,可以为战场人员防护提供参考,例如制定更有效的防护措施。
基于弹目对抗博弈策略的目标毁伤概率模型_
这份文档主要介绍了一种基于博弈论的方法来评估弹目交汇场景下目标的毁伤概率。文档首先阐述了研究背景和意义,指出随着武器系统和防御系统的智能化发展,传统的毁伤评估方法不再适用。P2
随后,文档介绍了弹目对抗的基本理论,将弹目交汇过程建模为一个双人非合作博弈模型。P2
文档详细阐述了博弈模型的构建过程,包括:
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博弈策略空间: 定义了弹丸和目标的策略集,以及混合策略的概念。P2P3
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博弈对局下双方支付函数: 建立了弹丸和目标的收益函数,并构建了博弈模型的支付收益矩阵。P3
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混合博弈矩阵解算: 利用最小值最大值定理,求解了混合策略意义下的纳什均衡解。P3
最后,文档介绍了目标毁伤准则和目标毁伤概率计算方法,并通过算例仿真验证了该方法的可行性和有效性。P6
总结来说,这份文档提供了一种新的思路来评估弹目交汇场景下目标的毁伤概率,为空战环境下的弹目毁伤评估提供了参考。
1. 引言
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阐述了现代战争中武器系统和防御系统的智能化发展趋势,以及弹目交汇场景的对抗特性。P2
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指出传统毁伤评估方法在智能化战争环境下的局限性,并引出本文的研究目标:建立基于弹目对抗博弈策略的目标毁伤概率模型。P2
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简要介绍了国内外相关研究现状,并强调了本文研究的新颖性和价值。P2
2. 弹目对抗基本理论
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分析了弹目交汇场景下的攻防对抗过程,将其视为双人非合作博弈模型。P2
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定义了博弈模型中的局中人(弹丸和目标)、策略集、收益等基本概念。P2
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解释了纳什均衡的概念,并指出其在该博弈模型中的重要性。P3
3. 弹目对抗博弈模型
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详细阐述了博弈模型的构建过程,包括:
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博弈策略空间: 定义了弹丸和目标的策略集,并引入混合策略的概念,即双方选择策略的概率不一定相同。P2P3
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博弈对局下双方支付函数: 建立了弹丸和目标的收益函数,并构建了博弈模型的支付收益矩阵。收益函数考虑了弹丸对目标的毁伤效果、目标的防御效果等因素。P3
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混合博弈矩阵解算: 利用最小值最大值定理,求解了混合策略意义下的纳什均衡解,即双方选择策略的概率和全局最优策略局势。P3
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4. 目标毁伤准则及目标毁伤概率计算
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根据目标的功能和结构,将其各个易损部件等效成理想的几何模型,并划分易损区域。P3
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建立了易燃部件、易爆部件和其他部件的毁伤准则,并考虑了不同毁伤区域的权重。P3P4
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提出了目标毁伤概率的计算模型,综合考虑了不同毁伤区域的毁伤概率和权重。P4
5. 算例仿真分析
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以某飞行目标为例,设定了弹丸和目标的策略集、破片参数、易损区域权重等参数。P4
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通过仿真计算,分析了弹目距离、破片数量等因素对目标毁伤概率的影响。P4P5
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根据计算结果,构建了毁伤博弈价值支付矩阵,并求解了纳什均衡解,得到了全局最优策略局势。P5
6. 结论
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总结了本文的主要研究成果,包括:目标毁伤概率与易损区域权重、弹目距离、破片数量等因素的关系;弹目双方在纳什均衡点选择策略时,组成的局势使得局中人获得最佳收益等。P6
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指出本文研究方法的可行性和有效性,并展望了未来的研究方向
文章提出了一种基于弹目对抗博弈策略的目标毁伤概率模型。
该方法的主要思想是将弹目交汇过程视为一个双人非合作博弈模型,通过构建博弈支付收益矩阵,并求解纳什均衡解,来评估目标在弹目交汇场景下的毁伤概率。P2
具体来说,该方法包含以下几个关键步骤:
- 建立博弈模型:
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将弹丸和目标分别作为博弈的局中人,并定义其策略集。P2
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建立弹丸和目标的收益函数,并构建博弈支付收益矩阵。P3
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利用最小值最大值定理,求解混合策略意义下的纳什均衡解。P3
- 确定目标毁伤准则:
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将目标各个易损部件等效成理想的几何模型,并划分易损区域。P3
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根据部件类型,建立易燃部件、易爆部件和其他部件的毁伤准则。P3P4
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考虑不同毁伤区域的权重,构建目标毁伤概率的计算模型。P4
- 仿真验证:
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以某飞行目标为例,设定相关参数,进行仿真计算。P4
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分析弹目距离、破片数量等因素对目标毁伤概率的影响。P4P5
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根据计算结果,验证博弈模型的可行性和有效性。
基于随机有限集的多目标跟踪技术综述
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