基于SOAR模型的武器目標(biāo)分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-28 12:10
威脅評(píng)估是影響武器目標(biāo)分配結(jié)果的重要因素,當(dāng)前空戰(zhàn)環(huán)境下,諸如速度、角度、高度、攻擊距離等多種參數(shù)都會(huì)影響武器目標(biāo)分配的結(jié)果,飛行員在考慮上述因素的同時(shí),難以做出快速準(zhǔn)確的決策。研究并提出一種基于SOAR智能認(rèn)知模型構(gòu)建的武器目標(biāo)分配系統(tǒng),通過(guò)將知識(shí)庫(kù)與武器目標(biāo)分配算法相結(jié)合,能夠快速準(zhǔn)確地給出目標(biāo)分配方案,幫助飛行員更好地進(jìn)行決策。最后進(jìn)行了仿真計(jì)算,結(jié)果表明該系統(tǒng)的輸出符合期望結(jié)果,并具有較好的實(shí)時(shí)性。
【文章來(lái)源】:航空科學(xué)技術(shù). 2020,31(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
SOAR系統(tǒng)架構(gòu)
本文構(gòu)建的基于SOAR模型的武器目標(biāo)分配系統(tǒng)可分為專家知識(shí)庫(kù)、SOAR接口程序和武器目標(biāo)分配算法三部分,具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。SOAR模型部分由外部輸入模塊接受外來(lái)的參數(shù)輸入和條件改變,同時(shí)創(chuàng)建短期工作內(nèi)存作為當(dāng)前工作環(huán)境;工作內(nèi)存存儲(chǔ)當(dāng)前工作的狀態(tài)、參數(shù)和后續(xù)計(jì)算所需的算子等;專家知識(shí)庫(kù)保存空戰(zhàn)規(guī)則作為長(zhǎng)期記憶,在工作內(nèi)存建立后調(diào)用長(zhǎng)期記憶中的規(guī)則進(jìn)行匹配;如果現(xiàn)有規(guī)則滿足輸出條件就調(diào)用決策模塊輸出計(jì)算結(jié)果[6-8],不滿足則產(chǎn)生僵局,采用降低精度匹配算法輸出結(jié)果,并利用塊機(jī)制記錄處理僵局的過(guò)程并生成新規(guī)則加入到長(zhǎng)期記憶中;外部分配算法接收SOAR模型計(jì)算的結(jié)果參數(shù),之后通過(guò)目標(biāo)分配算法得出最終的分配方案并輸出;SOAR接口程序作為連接分配算法和SOAR模型的橋梁,起到溝通的作用,具體流程如圖3所示。
其中,系統(tǒng)在SOAR模型中完成了各項(xiàng)威脅系數(shù)的計(jì)算、我方的優(yōu)勢(shì)系數(shù)計(jì)算以及總對(duì)敵優(yōu)勢(shì)的計(jì)算,并在未產(chǎn)生僵局(或僵局產(chǎn)生并被解決)的情況下將總對(duì)敵優(yōu)勢(shì)作為路徑計(jì)算相關(guān)參數(shù)輸入到外部目標(biāo)分配算法模塊。目標(biāo)分配算法采用蟻群算法作為主體,結(jié)合遺傳算法與禁忌搜索算法對(duì)蟻群算法的全局搜索能力進(jìn)行了改進(jìn)。該算法將總對(duì)敵優(yōu)勢(shì)作為敵我目標(biāo)之間的路徑參數(shù),通過(guò)對(duì)解空間中所有目標(biāo)進(jìn)行遍歷循環(huán)求解,計(jì)算各路徑上信息素的積累濃度來(lái)求得全局最優(yōu)路徑,即總對(duì)敵優(yōu)勢(shì)度最大的武器目標(biāo)分配方案。構(gòu)建SOAR模型的關(guān)鍵在于知識(shí)表示方法和知識(shí)推理策略,知識(shí)表示將空戰(zhàn)規(guī)則轉(zhuǎn)化為SOAR可識(shí)別的sp規(guī)則,推理策略包含SOAR進(jìn)行知識(shí)庫(kù)搜索時(shí)的不同方法,具體如下。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SOAR模型的網(wǎng)民群體負(fù)面情感建模研究[J]. 吳鵬,強(qiáng)韶華,高慶寧. 中國(guó)管理科學(xué). 2018(03)
[2]戰(zhàn)場(chǎng)決策過(guò)程中輔助決策功能分析[J]. 王偉鋼. 航空科學(xué)技術(shù). 2017(06)
[3]武器-目標(biāo)分配問(wèn)題算法研究綜述[J]. 于連飛,劉進(jìn),張維明,修保新,劉嵩. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí). 2016(02)
[4]基于雙層Soar框架的數(shù)字化士兵行為建模方法[J]. 張國(guó)輝,徐文超,張文閣,尚世鋒. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]Soar在水面艦艇CGF防空決策行為模型構(gòu)建中的應(yīng)用[J]. 吳濤,孫向軍,趙斯強(qiáng). 指揮控制與仿真. 2013(02)
[6]艦艇編隊(duì)智能防空決策模型研究[J]. 孫向軍,陸勤夫,孫翠娟. 艦船科學(xué)技術(shù). 2010(02)
本文編號(hào):3368488
【文章來(lái)源】:航空科學(xué)技術(shù). 2020,31(05)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
SOAR系統(tǒng)架構(gòu)
本文構(gòu)建的基于SOAR模型的武器目標(biāo)分配系統(tǒng)可分為專家知識(shí)庫(kù)、SOAR接口程序和武器目標(biāo)分配算法三部分,具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。SOAR模型部分由外部輸入模塊接受外來(lái)的參數(shù)輸入和條件改變,同時(shí)創(chuàng)建短期工作內(nèi)存作為當(dāng)前工作環(huán)境;工作內(nèi)存存儲(chǔ)當(dāng)前工作的狀態(tài)、參數(shù)和后續(xù)計(jì)算所需的算子等;專家知識(shí)庫(kù)保存空戰(zhàn)規(guī)則作為長(zhǎng)期記憶,在工作內(nèi)存建立后調(diào)用長(zhǎng)期記憶中的規(guī)則進(jìn)行匹配;如果現(xiàn)有規(guī)則滿足輸出條件就調(diào)用決策模塊輸出計(jì)算結(jié)果[6-8],不滿足則產(chǎn)生僵局,采用降低精度匹配算法輸出結(jié)果,并利用塊機(jī)制記錄處理僵局的過(guò)程并生成新規(guī)則加入到長(zhǎng)期記憶中;外部分配算法接收SOAR模型計(jì)算的結(jié)果參數(shù),之后通過(guò)目標(biāo)分配算法得出最終的分配方案并輸出;SOAR接口程序作為連接分配算法和SOAR模型的橋梁,起到溝通的作用,具體流程如圖3所示。
其中,系統(tǒng)在SOAR模型中完成了各項(xiàng)威脅系數(shù)的計(jì)算、我方的優(yōu)勢(shì)系數(shù)計(jì)算以及總對(duì)敵優(yōu)勢(shì)的計(jì)算,并在未產(chǎn)生僵局(或僵局產(chǎn)生并被解決)的情況下將總對(duì)敵優(yōu)勢(shì)作為路徑計(jì)算相關(guān)參數(shù)輸入到外部目標(biāo)分配算法模塊。目標(biāo)分配算法采用蟻群算法作為主體,結(jié)合遺傳算法與禁忌搜索算法對(duì)蟻群算法的全局搜索能力進(jìn)行了改進(jìn)。該算法將總對(duì)敵優(yōu)勢(shì)作為敵我目標(biāo)之間的路徑參數(shù),通過(guò)對(duì)解空間中所有目標(biāo)進(jìn)行遍歷循環(huán)求解,計(jì)算各路徑上信息素的積累濃度來(lái)求得全局最優(yōu)路徑,即總對(duì)敵優(yōu)勢(shì)度最大的武器目標(biāo)分配方案。構(gòu)建SOAR模型的關(guān)鍵在于知識(shí)表示方法和知識(shí)推理策略,知識(shí)表示將空戰(zhàn)規(guī)則轉(zhuǎn)化為SOAR可識(shí)別的sp規(guī)則,推理策略包含SOAR進(jìn)行知識(shí)庫(kù)搜索時(shí)的不同方法,具體如下。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SOAR模型的網(wǎng)民群體負(fù)面情感建模研究[J]. 吳鵬,強(qiáng)韶華,高慶寧. 中國(guó)管理科學(xué). 2018(03)
[2]戰(zhàn)場(chǎng)決策過(guò)程中輔助決策功能分析[J]. 王偉鋼. 航空科學(xué)技術(shù). 2017(06)
[3]武器-目標(biāo)分配問(wèn)題算法研究綜述[J]. 于連飛,劉進(jìn),張維明,修保新,劉嵩. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí). 2016(02)
[4]基于雙層Soar框架的數(shù)字化士兵行為建模方法[J]. 張國(guó)輝,徐文超,張文閣,尚世鋒. 裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]Soar在水面艦艇CGF防空決策行為模型構(gòu)建中的應(yīng)用[J]. 吳濤,孫向軍,趙斯強(qiáng). 指揮控制與仿真. 2013(02)
[6]艦艇編隊(duì)智能防空決策模型研究[J]. 孫向軍,陸勤夫,孫翠娟. 艦船科學(xué)技術(shù). 2010(02)
本文編號(hào):3368488
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