一种无护航编队情况下预警机战术行为模拟方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种无护航编队情况下预警机战术行为模拟方法及系统，包括：基于执行预警探测任务的预警机实时探测所面临的空中、海上和地面威胁目标以及各威胁目标的打击范围；利用预警机探测巡逻路径规划算法计算预警机避开所有威胁目标到达探测区域所选择的最短路径；本发明专利技术相对于常规预警机战术行为模拟方法，预警机采取无战斗机护航的“自生存”作战模式，增加了主动规避敌方空中、海上和地面威胁的功能，如果发现被敌方导弹瞄准，可优先规避敌方空空、舰空导弹和地空导弹。基于增强行为树将预警机探测巡逻路径规划、探测识别敌方目标、规避敌方威胁、规避敌方导弹攻击等功能分层化设计，提高了预警机“自生存”率和情报获取能力。能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
一种无护航编队情况下预警机战术行为模拟方法及系统


[0001]本专利技术涉及信息
，具体涉及一种无护航编队情况下预警机战术行为模拟方法及系统。

技术介绍

[0002]海空联合作战仿真推演中，预警机可机动探测识别敌方目标态势，有效减小战场迷雾影响，对战争胜利起到关键性作用，是需要重点保护的高价值武器装备。然而实际作战仿真过程中经常遇到以下两种情况：一是因作战构想设置中战斗机兵力有限，采用较少数量战斗机护航预警机效果欠佳，而增加护航战斗机数量必然分散战斗机执行空中拦截和主动进攻的力量；二是作战过程中，因战斗机损耗较大，无法有效分配足够的战斗机资源为预警机空中护航。为有效处理以上联合作战推演仿真过程中出现的极端复杂情况，本专利技术设计了预警机无护航模式下的“自生存”战术行为模拟方法，使得有限的战斗机资源能够全部投入到空中攻击和拦截任务之中，从而提高我方获胜概率。
[0003]传统仿真推演中的预警机战术行为主要采用任务规划的方法实现资源配置：首先为预警机分配足够数量的战斗机作为空中护航编队，然后采用运筹学方法为预警机编队进行路径规划。这种方法由于要占用稀缺的空中作战资源，势必制约了其它空中作战任务的执行，在战斗机资源极度紧张的情况下，这将严重降低我方作战任务的获胜概率。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中所存在的问题，本专利技术提供一种无护航编队情况下预警机战术行为模拟方法，包括：
[0005]基于执行的预警探测任务确定预警机所面临的威胁目标和各威胁目标的打击范围；
[0006]基于所述探测任务、所述预警机所面临的威胁目标和各威胁目标的打击范围，利用预警机探测巡逻路径规划算法计算所述预警机当前航行路径；
[0007]其中，所述探测任务包括巡逻时长和巡逻区域；所述威胁目标包括：空中、海上和地面威胁目标；所述预警机探测巡逻路径规划算法以规避威胁目标为约束以巡逻路径最短为目标确定预警机当前航行路径。
[0008]优选的，所述基于执行的预警探测任务确定预警机所面临的威胁目标和各威胁目标的打击范围，包括：
[0009]基于预警机的侦查范围寻找威胁目标并获取威胁目标信息；
[0010]基于所述威胁目标信息融合生成态势信息，并计算所述威胁目标打击范围。
[0011]优选的，所述威胁目标信息包括：威胁目标的类型、数量、位置、航向、速度、所属军别、武器平台型号、存活状态和受损百分比。
[0012]优选的，所述预警机探测巡逻路径规划算法，包括：
[0013]基于探测任务的目标初始区域确定所述预警机的巡逻目标点；
[0014]以当前位置为起点，以巡逻目标点为终点，确定所述预警机的参照航行路径；
[0015]以航行路径距离最短为目标，以航行路径避开威胁目标的打击范围为约束，确定预警机当前目标点；
[0016]基于所述预警机的当前位置和当前目标点规划航行路径。
[0017]优选的，所述以路径距离最短为目标，以所述航行路径避开威胁目标的打击范围为约束，确定预警机当前航行路径，包括：
[0018]当所述预警机的参照航行路径处于所有威胁目标打击范围之外时，预警机当前目标点为所述预警机的巡逻目标点，参照航行路径为预警机当前航行路径；
[0019]当所述预警机的参照航行路径处于1个威胁目标的威胁范围之内时，根据威胁目标的类型并基于最短路径计算使预警机远离所述威胁范围的目标点，所述目标点为所述威胁范围的当前目标点，以预警机当前位置为起点当前目标点为终点，确定所述预警机的航行路径；
[0020]当所述预警机的参照航行路径处于至少2个威胁目标的威胁范围之内时，对于每个威胁目标，根据威胁目标的类型并基于最短路径计算使预警机远离所述威胁范围的目标点；基于所有的目标点，利用增强行为树的冲突消解节点确定所述威胁范围的当前目标点，以预警机当前位置为起点当前目标点为终点，确定所述预警机的航行路径。
[0021]优选的，所述威胁目标类型包括但不限于：空中战斗机、空中电子干扰机编队、水面驱逐舰、地面防空作战平台。
[0022]优选的，当威胁目标为空中战斗机或空中电子干扰机编队时，所述威胁范围的目标点的计算式如下：
[0023]P
next,x
＝x
air,x
[0024][0025]r
air,威胁范围
＝r
air,攻击范围
+(x
air,SPEED
‑
v
awacs
)
×
t
escape
[0026]式中，P
next,x
，P
next,y
分别表示路径规划下一点横、纵坐标，P
start，x
表示预警机探测巡逻路径规划开始位置的横坐标，x
air,x
表示威胁目标的横坐标，r
air,威胁范围
表示威胁目标对于预警机的威胁区域半径，r
air,攻击范围
表示威胁目标的攻击范围半径，x
air,SPEED
表示威胁目标机动速度，v
awacs
表示预警机的机动速度，t
escape
表示预警机规避威胁目标所需的时间。
[0027]优选的,当威胁目标为水面驱逐舰时，所述威胁范围的目标点的计算式如下：
[0028]P
next,x
＝x
ship,x
[0029][0030]r
ship,威胁范围
＝r
ship,攻击范围
+x
ship,SPEED
×
t
escape
[0031]式中，P
next,x
，P
next,y
分别表示预警机路径规划的下一个目标点横、纵坐标，x
ship,x
表
示威胁目标的横坐标，P
start，x
表示预警机探测巡逻路径规划开始位置的横坐标，r
ship,威胁范围
表示威胁目标对于预警机的威胁区域半径，r
ship,攻击范围
表示威胁目标的攻击范围半径，x
ship,SPEED
表示威胁目标的速度，t
escape
表示预警机规避威胁目标所需的时间。
[0032]优选的，当威胁目标为地面防空作战平台时，所述威胁范围的目标点的计算式如下：
[0033]P
next,x
＝x
ground,x
[0034][0035]r
ground,威胁范围
＝r
ground,攻击范围
+x
ground,SPEED
×
t
escape
[0036]式中，P
next,x
，P
next,y
分别表示预警机路径规划的下一个目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无护航编队情况下预警机战术行为模拟方法，其特征在于，包括：基于执行的预警探测任务确定预警机所面临的威胁目标和各威胁目标的打击范围；基于所述探测任务、所述预警机所面临的威胁目标和各威胁目标的打击范围，利用预警机探测巡逻路径规划算法计算所述预警机当前航行路径；其中，所述探测任务包括巡逻时长和巡逻区域；所述威胁目标包括：空中、海上和地面威胁目标；所述预警机探测巡逻路径规划算法以规避威胁目标为约束以巡逻路径最短为目标确定预警机当前航行路径。2.如权利要求1所述的模拟方法，其特征在于，所述基于执行的预警探测任务确定预警机所面临的威胁目标和各威胁目标的打击范围，包括：基于预警机的侦查范围寻找威胁目标并获取威胁目标信息；基于所述威胁目标信息融合生成态势信息，并计算所述威胁目标打击范围。3.如权利要求2所述的模拟方法，其特征在于，所述威胁目标信息包括：威胁目标的类型、数量、位置、航向、速度、所属军别、武器平台型号、存活状态和受损百分比。4.如权利要求1所述的模拟方法，其特征在于，所述预警机探测巡逻路径规划算法，包括：基于探测任务的目标初始区域确定所述预警机的巡逻目标点；以当前位置为起点，以巡逻目标点为终点，确定所述预警机的参照航行路径；以航行路径距离最短为目标，以航行路径避开威胁目标的打击范围为约束，确定预警机当前目标点；基于所述预警机的当前位置和当前目标点规划航行路径。5.如权利要求4所述的模拟方法，其特征在于，所述以路径距离最短为目标，以所述航行路径避开威胁目标的打击范围为约束，确定预警机当前航行路径，包括：当所述预警机的参照航行路径处于所有威胁目标打击范围之外时，预警机当前目标点为所述预警机的巡逻目标点，参照航行路径为预警机当前航行路径；当所述预警机的参照航行路径处于1个威胁目标的威胁范围之内时，根据威胁目标的类型并基于最短路径计算使预警机远离所述威胁范围的目标点，所述目标点为所述威胁范围的当前目标点，以预警机当前位置为起点当前目标点为终点，确定所述预警机的航行路径；当所述预警机的参照航行路径处于至少2个威胁目标的威胁范围之内时，对于每个威胁目标，根据威胁目标的类型并基于最短路径计算使预警机远离所述威胁范围的目标点；基于所有的目标点，利用增强行为树的冲突消解节点确定所述威胁范围的当前目标点，以预警机当前位置为起点当前目标点为终点，确定所述预警机的航行路径。6.如权利要求3或5所述的模拟方法，其特征在于，所述威胁目标类型包括但不限于：空中战斗机、空中电子干扰机编队、水面驱逐舰、地面防空作战平台。7.如权利要求6所述的模拟方法，其特征在于，当威胁目标为空中战斗机或空中电子干扰机编队时，所述威胁范围的目标点的计算式如下：P
next,x
＝x
air,x
r
air,威胁范围
＝r
air,攻击范围
+(x
air,SPEED
‑
v
awacs
)
×
t
escape
式中，P
next,x
，P
next,y
分别表示路径规划下一点横、纵坐标，P
start，x
表示预警机探测巡逻路径规划开始位置的横坐标，x
air,x
表示威胁目标的横坐标，r
air,威胁范围
表示威胁目标对于预警机的威胁区域半径，r
air,攻击范围
表示威胁目标的攻击范围半径，x
air,SPEED
表示威胁目标机动速度，v
awacs
表示预警机的机动速度，t
escape
表示预警机规避威胁目标所需的时间。8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：田成平，林旺群，王伟，杜静，李兵，黄其旺，李妍，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院评估论证研究中心，
类型：发明
国别省市：