基于图论算法的作战环推荐方法、系统、设备和存储介质技术方案

本申请涉及一种基于图论算法的作战环推荐方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：首先将杀伤网转换为普通加权网络，并基于装备闭环的消耗时间构造了时间成本矩阵，从而将作战环推荐问题转换为带约束的最短路问题，并构建了相应的规划模型；然后，基于分支限界思想，设计了面向单个对方目标的带时间约束的作战环寻优算法；最后基于分支限界法和所述最短路算法找到满足作战环效能和时间效用的作战环路径，根据所述作战环路径进行作战环的推荐。该推荐的作战环能够显著提高作战效能和效用，可以方便选择一个最优的作战环提供给指挥人员，提高武器装备的使用效率；并提高部队的探测和打击能力、通信和指控能力。通信和指控能力。通信和指控能力。

【技术实现步骤摘要】
基于图论算法的作战环推荐方法、系统、设备和存储介质


[0001]本申请涉及武器装备运用领域，特别是涉及一种基于图论算法的作战环推荐方法、系统、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]作战环推荐问题是从我方装备可行的作战环组合中寻找一个最优的作战环。在满足一定条件的情况下，作战环推荐问题可以转换为标准优化问题，相应规划模型也可以转换为标准规划模型。作战环推荐问题可以通过对网络边的赋权和取对数操作转换为求最短路的问题。另外，考虑到闭环时间必须小于目标的有效剩余打击时间，作战环推荐问题进一步转换为带约束的最短路问题。作战环推荐本质上是一个组合问题，如何从杀伤网的所有作战环中选择一个最优的作战环提供给指挥人员是目前现有技术无法有效做到的。
[0003]此外，对作战环进行评价是进行选优的前提，现有技术未能充分讨论作战环评价的各种情形，目前对于作战环系统评价方法构建的作战环评价模型未能合理对作战效能和效用进行有效的衔接，导致武器装备使用效能、效用低下，直接影响了武器的应用效率。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图论算法的作战环推荐方法，其特征在于，所述方法包括：根据装备构建包含侦察层、通信层、指控层和打击层的4层网络，将对目标方的杀伤网转换为普通加权网络；基于装备闭环的消耗时间构造时间成本矩阵，通过所述普通加权网络和所述时间成本矩阵建立基于图的作战环推荐规划模型；基于加法和乘法规则的作战环效能评价标准，利用带时间效用约束的最短路算法对所述基于图的作战环推荐规划模型进行求解；基于分支限界法和所述最短路算法找到满足作战环效能和时间效用的作战环路径，根据所述作战环路径进行作战环的推荐。2.根据权利要求1所述的基于图论算法的作战环推荐方法，其特征在于，所述根据装备构建包含侦察层、通信层、指控层和打击层的4层网络，将对目标方的杀伤网转换为普通加权网络，包括：将杀伤网视为一个异质网络，用G=(V，E)表示，V是杀伤网中所有装备实体的节点，E是杀伤网中所有的带权重连边；用R={r1，r2，r3，r4}分别代表侦察、通信、指控和打击4种连边类型，将所述异质网络进行拉伸处理，把每种类型的边视为一层，构造一个包含侦察层、通信层、指控层和打击层4层子网的网络；利用网络语言和数学模型对杀伤网异质网络的拉伸处理转换过程进行数学描述；将杀伤网的异质网络中节点和连边的不同类型同质化，杀伤网经过拉伸处理后形成所述普通加权网络。3.根据权利要求1所述的基于图论算法的作战环推荐方法，其特征在于，所述基于加法和乘法规则的作战环效能评价标准，利用带时间效用约束的最短路算法对所述基于图的作战环推荐规划模型进行求解，包括：将转换后的普通加权网络形成一个由左至右的网络流，并将任意一个由左侧目标到右侧目标的路径都视为一条包含对目标方的作战环；在网络流中找到一条作战环效能最优的路径，同时满足闭环时间不超过目标有效剩余打击时间的约束；分别建立加法规则下基于图的作战环推荐规划模型和乘法规则下基于图的作战环推荐规划模型；将作战环推荐问题就转化为在邻接矩阵中寻找一条最短路的问题，且最短路上的时间满足时间效用约束。4.根据权利要求1所述的基于图论算法的作战环推荐方法，其特征在于，所述基于分支限界法和所述最短路算法找到满足作战环效能和时间效用的作战环路径，根据所述作战环路径进行作战环的推荐，包括：步骤1：利用Dijkstra算法计算每个点到终点的最短距离和最短时间，用D[x]表示节点到终点的最短距离，T[x]表示节点到终点的最短时间；步骤2：设定初始最短距离minDist=∞，初始化队列为：[(node=0，dist=0，time=0)]，其中，node为节点序号，dist为展开到节点node时走过的总距离，time为展开到节点node时用的总时间；
步骤3：从队列中取出节点n进行展开，对于剩余的所有可能被展开的节点集合，依次进行剪枝操作：对于节点m，如果下界大于当前最短距离或者时间的下界超标，则剪掉节点m，如果节点m就是终点，并且下界小于当前最短距离，即为找到一个当前的最优路径，更新最短距离；步骤4：对剩余的节点按照距离下界进行升序排序之后放入队列，优先展开下界最小的节点；步骤5：重复步骤3
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4，直到队列为空，算法停止后得到的结果即为满足时间约束的最短路径。5.一种基于图论算法的作战环推荐系统，其特征在于，包括：加权网络模块，用于根据装备构建包含侦察层、通信层、指控层和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨克巍，陈刚，吕樱奇，杨志伟，李际超，夏博远，雷天扬，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：