面向防空作戰(zhàn)的多級(jí)動(dòng)態(tài)目標(biāo)分配方法

吳洪坤

(江蘇自動(dòng)化研究所,江蘇 連云港 222061)

現(xiàn)代局部熱戰(zhàn)中,空襲和防空對(duì)抗相當(dāng)程度上影響著戰(zhàn)爭(zhēng)的進(jìn)程和勝負(fù)。防空系統(tǒng)在面臨大規(guī)模梯次配置的空襲編隊(duì)時(shí),必須充分利用各火力單元的彈藥資源,盡可能攔截更多更重要的目標(biāo),以實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)效能最大化,在此過程中,武器-目標(biāo)分配是指揮控制決策的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。武器-目標(biāo)分配(Weapon Target Assignment, WTA)又稱火力分配,是指在一定的條件約束下,根據(jù)作戰(zhàn)目的、武器性能、目標(biāo)參數(shù)等因素,合理配置武器資源,優(yōu)化火力打擊體系。

從模型研究的角度,根據(jù)是否考慮時(shí)間因素,通常分為靜態(tài)武器-目標(biāo)分配模型(Static Weapon Target Assignment, SWTA)和動(dòng)態(tài)武器-目標(biāo)分配模型(Dynamic Weapon Target Assignment, DWTA)。靜態(tài)WTA模型強(qiáng)調(diào)在單個(gè)階段內(nèi)一次性求解分配方案,不考慮時(shí)間因素,僅將毀傷概率和目標(biāo)威脅等因素作為優(yōu)化對(duì)象,這樣一來雖然可以提高求解效率,但模型過于簡(jiǎn)單,實(shí)用性受限。動(dòng)態(tài)WTA模型則將分配過程分成多個(gè)階段執(zhí)行,在靜態(tài)模型的基礎(chǔ)上增加考慮時(shí)間約束和打擊次序?qū)Ψ峙浣Y(jié)果的影響,從而使模型更貼近實(shí)際,合理性更強(qiáng),但約束條件增多給求解計(jì)算造成困難。

從算法研究的角度,WTA是典型的非線性組合優(yōu)化問題,隨著武器與目標(biāo)數(shù)量的增加,解空間將呈指數(shù)式擴(kuò)大,給求解帶來困難。目前主要有兩類求解方法,一類是基于枚舉的精確算法,如窮舉法、隱枚舉法、割平面法、分支定界法等。這類算法精確度高、穩(wěn)定性好,但計(jì)算效率偏低,很難用于多約束復(fù)雜問題。……