基于改進(jìn)共生生物搜索算法的空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)決策
發(fā)布時(shí)間:2021-08-10 07:17
針對(duì)現(xiàn)代空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)決策問(wèn)題,提出了一種基于改進(jìn)共生生物搜索(SOS)算法的空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)決策方法。首先,分析了傳統(tǒng)基本機(jī)動(dòng)動(dòng)作庫(kù)存在的不足,對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)和擴(kuò)充,設(shè)計(jì)了11種常用的基本機(jī)動(dòng)動(dòng)作;然后,綜合考慮角度、距離、速度、高度和戰(zhàn)機(jī)性能優(yōu)勢(shì),構(gòu)造了戰(zhàn)機(jī)機(jī)動(dòng)決策優(yōu)勢(shì)函數(shù);最后,針對(duì)傳統(tǒng)共生生物搜索算法在收斂速度、收斂精度以及局部最優(yōu)上存在的缺陷,將輪盤賭選擇方法、動(dòng)態(tài)變異率和梯度思想引入到傳統(tǒng)算法當(dāng)中,對(duì)算法有效性和算法性能進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)的共生生物搜索算法在收斂速度、收斂精度以及跳出局部最優(yōu)上更具優(yōu)勢(shì),能夠滿足空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)決策需求。
【文章來(lái)源】:北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2019,45(03)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
基本機(jī)動(dòng)動(dòng)作庫(kù)Fig.1Basicmaneuverinventory
?隨時(shí)間變化的規(guī)律,通過(guò)對(duì)V·、β·、?α積分就可求得戰(zhàn)機(jī)三維位置坐標(biāo)x、y、z的變化量,從而對(duì)戰(zhàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè),具體公式如下:?x=Vcosβcosα?y=-Vcosβsinα?z=Vsin{β(2)1.3戰(zhàn)機(jī)機(jī)動(dòng)決策優(yōu)勢(shì)函數(shù)傳統(tǒng)的綜合優(yōu)勢(shì)函數(shù)主要根據(jù)角度優(yōu)勢(shì)、距離優(yōu)勢(shì)、速度優(yōu)勢(shì)和高度優(yōu)勢(shì)進(jìn)行構(gòu)造,但隨著戰(zhàn)機(jī)性能在空戰(zhàn)中發(fā)揮的作用越來(lái)越明顯,傳統(tǒng)的綜合優(yōu)勢(shì)函數(shù)已經(jīng)不適用于求解現(xiàn)代空戰(zhàn)中的機(jī)動(dòng)決策問(wèn)題。因此本文以傳統(tǒng)模型為基礎(chǔ),考慮戰(zhàn)機(jī)性能優(yōu)勢(shì),建立如圖2所示的空戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。圖2空戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.2Aircombatsuperiorityevaluationindexsystem1.3.1角度優(yōu)勢(shì)我機(jī)的角度優(yōu)勢(shì)應(yīng)綜合考慮敵機(jī)是否在我機(jī)雷達(dá)探測(cè)角和導(dǎo)彈離軸發(fā)射角范圍內(nèi)。假設(shè)敵我機(jī)雷達(dá)探測(cè)角和導(dǎo)彈離軸發(fā)射角分別為120°、80°,將敵我機(jī)幾何態(tài)勢(shì)進(jìn)行劃分,如圖3所示。圖中:F和T分別為我方和敵方戰(zhàn)機(jī);VF和VT分圖3敵我機(jī)幾何態(tài)勢(shì)劃分示意圖Fig.3Schematicofgeometricsituationdivisionofenemyandourfighter034
速度優(yōu)勢(shì)和高度優(yōu)勢(shì)進(jìn)行構(gòu)造,但隨著戰(zhàn)機(jī)性能在空戰(zhàn)中發(fā)揮的作用越來(lái)越明顯,傳統(tǒng)的綜合優(yōu)勢(shì)函數(shù)已經(jīng)不適用于求解現(xiàn)代空戰(zhàn)中的機(jī)動(dòng)決策問(wèn)題。因此本文以傳統(tǒng)模型為基礎(chǔ),考慮戰(zhàn)機(jī)性能優(yōu)勢(shì),建立如圖2所示的空戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。圖2空戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.2Aircombatsuperiorityevaluationindexsystem1.3.1角度優(yōu)勢(shì)我機(jī)的角度優(yōu)勢(shì)應(yīng)綜合考慮敵機(jī)是否在我機(jī)雷達(dá)探測(cè)角和導(dǎo)彈離軸發(fā)射角范圍內(nèi)。假設(shè)敵我機(jī)雷達(dá)探測(cè)角和導(dǎo)彈離軸發(fā)射角分別為120°、80°,將敵我機(jī)幾何態(tài)勢(shì)進(jìn)行劃分,如圖3所示。圖中:F和T分別為我方和敵方戰(zhàn)機(jī);VF和VT分圖3敵我機(jī)幾何態(tài)勢(shì)劃分示意圖Fig.3Schematicofgeometricsituationdivisionofenemyandourfighter034
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于蒙特卡洛樹搜索方法的空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)決策[J]. 何旭,景小寧,馮超. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[2]基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的空戰(zhàn)決策方法[J]. 孟光磊,羅元強(qiáng),梁宵,徐一民. 指揮控制與仿真. 2017(03)
[3]機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤支持向量回歸學(xué)習(xí)新方法[J]. 賴少發(fā),劉華軍. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)魯棒機(jī)動(dòng)決策[J]. 國(guó)海峰,侯滿義,張慶杰,唐傳林. 兵工學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]自適應(yīng)精英反向?qū)W習(xí)共生生物搜索算法[J]. 周虎,趙輝,周歡,王驍飛. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(19)
[6]基于旋轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)策略的共生生物搜索算法[J]. 王艷嬌,陶歡歡. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2017(09)
[7]基于混合算法的空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)決策[J]. 張濤,于雷,周中良,王琳. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2013(07)
[8]基于隨機(jī)決策準(zhǔn)則的改進(jìn)多級(jí)影響圖機(jī)動(dòng)決策方法[J]. 周思羽,吳文海,孔繁峨,張楠. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]基于變權(quán)重偽并行遺傳算法的空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)決策[J]. 張濤,于雷,周中良,李飛. 飛行力學(xué). 2012(05)
本文編號(hào):3333732
【文章來(lái)源】:北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2019,45(03)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
基本機(jī)動(dòng)動(dòng)作庫(kù)Fig.1Basicmaneuverinventory
?隨時(shí)間變化的規(guī)律,通過(guò)對(duì)V·、β·、?α積分就可求得戰(zhàn)機(jī)三維位置坐標(biāo)x、y、z的變化量,從而對(duì)戰(zhàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè),具體公式如下:?x=Vcosβcosα?y=-Vcosβsinα?z=Vsin{β(2)1.3戰(zhàn)機(jī)機(jī)動(dòng)決策優(yōu)勢(shì)函數(shù)傳統(tǒng)的綜合優(yōu)勢(shì)函數(shù)主要根據(jù)角度優(yōu)勢(shì)、距離優(yōu)勢(shì)、速度優(yōu)勢(shì)和高度優(yōu)勢(shì)進(jìn)行構(gòu)造,但隨著戰(zhàn)機(jī)性能在空戰(zhàn)中發(fā)揮的作用越來(lái)越明顯,傳統(tǒng)的綜合優(yōu)勢(shì)函數(shù)已經(jīng)不適用于求解現(xiàn)代空戰(zhàn)中的機(jī)動(dòng)決策問(wèn)題。因此本文以傳統(tǒng)模型為基礎(chǔ),考慮戰(zhàn)機(jī)性能優(yōu)勢(shì),建立如圖2所示的空戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。圖2空戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.2Aircombatsuperiorityevaluationindexsystem1.3.1角度優(yōu)勢(shì)我機(jī)的角度優(yōu)勢(shì)應(yīng)綜合考慮敵機(jī)是否在我機(jī)雷達(dá)探測(cè)角和導(dǎo)彈離軸發(fā)射角范圍內(nèi)。假設(shè)敵我機(jī)雷達(dá)探測(cè)角和導(dǎo)彈離軸發(fā)射角分別為120°、80°,將敵我機(jī)幾何態(tài)勢(shì)進(jìn)行劃分,如圖3所示。圖中:F和T分別為我方和敵方戰(zhàn)機(jī);VF和VT分圖3敵我機(jī)幾何態(tài)勢(shì)劃分示意圖Fig.3Schematicofgeometricsituationdivisionofenemyandourfighter034
速度優(yōu)勢(shì)和高度優(yōu)勢(shì)進(jìn)行構(gòu)造,但隨著戰(zhàn)機(jī)性能在空戰(zhàn)中發(fā)揮的作用越來(lái)越明顯,傳統(tǒng)的綜合優(yōu)勢(shì)函數(shù)已經(jīng)不適用于求解現(xiàn)代空戰(zhàn)中的機(jī)動(dòng)決策問(wèn)題。因此本文以傳統(tǒng)模型為基礎(chǔ),考慮戰(zhàn)機(jī)性能優(yōu)勢(shì),建立如圖2所示的空戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。圖2空戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.2Aircombatsuperiorityevaluationindexsystem1.3.1角度優(yōu)勢(shì)我機(jī)的角度優(yōu)勢(shì)應(yīng)綜合考慮敵機(jī)是否在我機(jī)雷達(dá)探測(cè)角和導(dǎo)彈離軸發(fā)射角范圍內(nèi)。假設(shè)敵我機(jī)雷達(dá)探測(cè)角和導(dǎo)彈離軸發(fā)射角分別為120°、80°,將敵我機(jī)幾何態(tài)勢(shì)進(jìn)行劃分,如圖3所示。圖中:F和T分別為我方和敵方戰(zhàn)機(jī);VF和VT分圖3敵我機(jī)幾何態(tài)勢(shì)劃分示意圖Fig.3Schematicofgeometricsituationdivisionofenemyandourfighter034
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于蒙特卡洛樹搜索方法的空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)決策[J]. 何旭,景小寧,馮超. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[2]基于動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的空戰(zhàn)決策方法[J]. 孟光磊,羅元強(qiáng),梁宵,徐一民. 指揮控制與仿真. 2017(03)
[3]機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤支持向量回歸學(xué)習(xí)新方法[J]. 賴少發(fā),劉華軍. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)魯棒機(jī)動(dòng)決策[J]. 國(guó)海峰,侯滿義,張慶杰,唐傳林. 兵工學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]自適應(yīng)精英反向?qū)W習(xí)共生生物搜索算法[J]. 周虎,趙輝,周歡,王驍飛. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(19)
[6]基于旋轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)策略的共生生物搜索算法[J]. 王艷嬌,陶歡歡. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2017(09)
[7]基于混合算法的空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)決策[J]. 張濤,于雷,周中良,王琳. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2013(07)
[8]基于隨機(jī)決策準(zhǔn)則的改進(jìn)多級(jí)影響圖機(jī)動(dòng)決策方法[J]. 周思羽,吳文海,孔繁峨,張楠. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[9]基于變權(quán)重偽并行遺傳算法的空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)決策[J]. 張濤,于雷,周中良,李飛. 飛行力學(xué). 2012(05)
本文編號(hào):3333732
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