基于態(tài)勢(shì)分布的多機(jī)編隊(duì)協(xié)同目標(biāo)分配,可以使編隊(duì)長(zhǎng)機(jī)在空戰(zhàn)過程中的目標(biāo)分配決策更加合理化。分析了敵機(jī)對(duì)我機(jī)的態(tài)勢(shì)威脅影響因素,構(gòu)建了敵我雙方的對(duì)抗系數(shù)矩陣;依據(jù)編隊(duì)內(nèi)成員的占位關(guān)系和編隊(duì)僚機(jī)火力情況,將我機(jī)僚機(jī)和敵機(jī)編隊(duì)拆分成作戰(zhàn)分隊(duì)形式;基于整個(gè)態(tài)勢(shì)分布,綜合考慮編隊(duì)攻擊效率和航跡防撞規(guī)則,以作戰(zhàn)分隊(duì)形式進(jìn)行目標(biāo)分配。目標(biāo)分配結(jié)果符合編隊(duì)協(xié)同空戰(zhàn)的一般規(guī)律,表明所提方法可以為編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)提供目標(biāo)分配支持。 

【文章來源】：火力與指揮控制. 2020,45(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

仿真實(shí)例態(tài)勢(shì)分布及仿真結(jié)果示意圖

隊(duì)形式進(jìn)行協(xié)同目標(biāo)分配。1對(duì)抗系數(shù)矩陣模型1.1威脅系數(shù)矩陣模型威脅系數(shù)矩陣能夠客觀地反映在整個(gè)空戰(zhàn)態(tài)勢(shì)中敵機(jī)編隊(duì)對(duì)我機(jī)編隊(duì)的具體威脅情況。首先計(jì)算各個(gè)目標(biāo)對(duì)我方各個(gè)僚機(jī)的威脅系數(shù)Ti，j，其中i=1，2，…，m；j=1，2，…，n，m為我方參與協(xié)同分配的僚機(jī)個(gè)數(shù)，n為長(zhǎng)機(jī)獲取的目標(biāo)個(gè)數(shù)。威脅系數(shù)Ti，j的計(jì)算主要依據(jù)目標(biāo)Tj相對(duì)僚機(jī)Fi的當(dāng)前態(tài)勢(shì)及態(tài)勢(shì)發(fā)展情況，包括3部分：目標(biāo)意向威脅系數(shù)、態(tài)勢(shì)變化威脅系數(shù)和目標(biāo)距離威脅系數(shù)［2-4］，組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1目標(biāo)威脅系數(shù)組成及影響結(jié)構(gòu)圖1.1.1主威脅系數(shù)計(jì)算1）目標(biāo)進(jìn)入角主威脅系數(shù)目標(biāo)進(jìn)入角主威脅系數(shù)由當(dāng)前態(tài)勢(shì)下目標(biāo)相對(duì)僚機(jī)的水平進(jìn)入角體現(xiàn)，水平進(jìn)入角范圍為，當(dāng)時(shí)，目標(biāo)速度指向僚機(jī)。目標(biāo)進(jìn)入角主威脅系數(shù)歸一化計(jì)算如下：2）接近速度主威脅系數(shù)接近速度主威脅系數(shù)由當(dāng)前態(tài)勢(shì)下目標(biāo)相對(duì)僚機(jī)的距離和接近速度確定，其計(jì)算按目標(biāo)接近速度正負(fù)分為接近和遠(yuǎn)離兩種情況。當(dāng)敵機(jī)接近時(shí)，接近速度威脅系數(shù)由目標(biāo)接近時(shí)間衡量；當(dāng)敵機(jī)遠(yuǎn)離時(shí)，接近速度威脅系數(shù)由目標(biāo)遠(yuǎn)離速度衡量。接近速度主威脅系數(shù)歸一化計(jì)算如下：其中，D為當(dāng)前目標(biāo)相對(duì)僚機(jī)的距離；為目標(biāo)接近速度，代表目標(biāo)接近，最大接近速度設(shè)為±1200m/s；為時(shí)間加權(quán)系數(shù)，。3）目標(biāo)距離主威脅系數(shù)在當(dāng)前態(tài)勢(shì)下，通過評(píng)估和參考敵空空導(dǎo)彈攻擊區(qū)，設(shè)置兩個(gè)距離常值：威脅距離Dd和告警距離De。目標(biāo)距離主威脅系數(shù)歸一化計(jì)算方法如下：1.1.2加權(quán)系數(shù)計(jì)算1）目標(biāo)進(jìn)入角加權(quán)系數(shù)考慮空戰(zhàn)飛機(jī)機(jī)動(dòng)性能強(qiáng)大，目標(biāo)速度方向變化較快，目標(biāo)進(jìn)入角對(duì)其他威脅因素的加權(quán)影響有限，進(jìn)入角加權(quán)系數(shù)計(jì)算如下：當(dāng)目標(biāo)速度指向僚機(jī)

設(shè)置如下：*成員距離均在10km以內(nèi)；*成員速度方向夾角均在60毅以內(nèi)。我機(jī)編隊(duì)分隊(duì)拆分成功后，形式如下：其中，i1和i2為僚機(jī)成員在我機(jī)編隊(duì)中的位置索引號(hào)，當(dāng)只有一架僚機(jī)時(shí)，i2位置缺��；mslp為分隊(duì)的導(dǎo)彈總個(gè)數(shù)。當(dāng)不滿足考慮分隊(duì)分配時(shí)，僚機(jī)分隊(duì)簡(jiǎn)化成每個(gè)分隊(duì)僅一架僚機(jī)。敵機(jī)編隊(duì)拆分成功后，形式如下：其中，為敵機(jī)在敵機(jī)編隊(duì)中的位置索引號(hào)，無效位置缺剩當(dāng)不滿足考慮分隊(duì)分配時(shí)，目標(biāo)分隊(duì)簡(jiǎn)化成每個(gè)分隊(duì)僅一架僚機(jī)。多機(jī)編隊(duì)協(xié)同目標(biāo)考慮分隊(duì)形式分配的邏輯判斷流程圖如圖2所示。2.2單機(jī)多目標(biāo)攻擊能力判斷當(dāng)僚機(jī)所攜帶的空空導(dǎo)彈數(shù)量大于1枚時(shí)，在目標(biāo)分配過程中，考慮單機(jī)多目標(biāo)攻擊能力，根據(jù)剩余導(dǎo)彈數(shù)量可以同時(shí)給僚機(jī)分配多個(gè)目標(biāo)，每架僚機(jī)最多分配4個(gè)目標(biāo)。多目標(biāo)攻擊時(shí)目標(biāo)約束條件暫設(shè)如下：*目標(biāo)之間相對(duì)距離均在10km以內(nèi)；*目標(biāo)速度方向相對(duì)夾角均在60毅以內(nèi)；*各個(gè)目標(biāo)相對(duì)僚機(jī)方位的絕對(duì)差在20毅以內(nèi)。2.3航跡防撞邏輯判斷航跡防撞邏輯判斷，即在水平面內(nèi)，僚機(jī)分配給目標(biāo)是否會(huì)對(duì)剩余飛機(jī)的分配造成潛在的航跡交叉碰撞，從而對(duì)其他僚機(jī)的探測(cè)、攻擊造成負(fù)面影響。由僚機(jī)和目標(biāo)當(dāng)前位置確定水平面內(nèi)配對(duì)直線L，如圖3所示，僚機(jī)所在分隊(duì)為WGp，目標(biāo)所在分隊(duì)為TGp。圖3編隊(duì)成員相對(duì)于配對(duì)直線L的分布示意圖2.3.1僚機(jī)分布判斷僚機(jī)分布的判定主要依據(jù)僚機(jī)相對(duì)于配對(duì)直線L的位置和速度方向來確定。計(jì)算當(dāng)前僚機(jī)Fi相對(duì)于L的位置，僚機(jī)Fi速度方向相對(duì)于L的角度，綜合兩者確定僚機(jī)相對(duì)L的分布。遍歷剩余僚機(jī)，計(jì)算剩余僚機(jī)火力相對(duì)于配對(duì)直線L的分布：僚機(jī)所在分隊(duì)剩余導(dǎo)彈個(gè)數(shù)Fninform，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于雙矩陣對(duì)策的UCAV空戰(zhàn)自主機(jī)動(dòng)決策研究[J]. 徐光達(dá),呂超,王光輝,謝宇鵬.  艦船電子工程. 2017(11)
[2]信息支援條件下協(xié)同空戰(zhàn)態(tài)勢(shì)評(píng)估研究（英文）[J]. 安超,李戰(zhàn)武,常一哲,楊海燕.  火力與指揮控制. 2016(12)
[3]預(yù)警機(jī)指揮編隊(duì)協(xié)同空戰(zhàn)分層決策模型[J]. 王俊敏,姜青山,羅澤明.  海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(05)
[4]編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)目標(biāo)分配建模綜述[J]. 陳閩.  電光與控制. 2013(09)
[5]無人機(jī)協(xié)同空戰(zhàn)中的目標(biāo)威脅評(píng)估和目標(biāo)分配算法[J]. 趙振宇,盧廣山.  火力與指揮控制. 2011(12)

碩士論文
[1]基于概率的編隊(duì)飛行防撞算法的研究[D]. 房翡翡.電子科技大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3290636