面向任务的多维度效能评估方法技术

本发明专利技术属于任务环境效能评估技术领域，特别涉及一种面向任务的多维度效能评估方法，构建任务在环境影响下的多维度指标的效能评估框架，该效能评估框架基于面向任务的时空综合环境影响模型实现，其中，综合环境影响模型采用在时空坐标系中记录综合环境随空间位置及时间连续变化用于量化环境对任务影响的函数模型，通过对模型进行栅格化处理，基于最短时间代价和最小威胁程度代价的路径搜索来获取任务活动的可到达时空范围、任务对环境的适应程度及在可行方案时空范围内的最优执行方案，进而实现多个维度的任务效能评估预测。本发明专利技术可实现任务在环境影响下包括极端表现、任务时空范围及最佳综合表现的全方位评估，更加科学、合理，便于实际场景应用。便于实际场景应用。便于实际场景应用。

【技术实现步骤摘要】
面向任务的多维度效能评估方法


[0001]本专利技术属于任务效能评估
，特别涉及一种面向任务的多维度效能评估方法，从多个层次，多个角度对任务的效能进行全面的评估。

技术介绍

[0002]面向任务的多维度效能评估并非指某一领域的研究，而是涉及从地形特征提取、通视分析、土质和降雨分析等基础环境研究，到通行地图、各类专题地图分析等任务综合研究，再到越野导航，空降分析等应用研究的大型的综合分析。面向任务的多维度效能评估是兵棋对抗、演算、策略制定等的基础，是地理环境科学的核心课题之一。环境影响的认知过程是复杂的，认知层次丰富，分析过程交错，既有“能不能看见”这样清晰具体的分析目标，又有“这条道路是否危险”这样模糊抽象的认识。环境效能评估的相关研究大多发展于传统GIS分析，相关技术应用广泛，但在实际应用领域也存在不足。相关研究大多基于对空间的分析，代价或收益的累积基本只与空间有关，而忽略了时间对于风险和代价的累积作用；部分问题研究型过于简化，较少考虑甚至忽略了态势、参与各方的人员装备能力的影响，忽略了环境和态势随时间不断变化的影响，也未详细分析不同任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向任务的多维度效能评估方法，其特征在于，包含如下内容：构建任务在环境影响下的多维度指标的效能评估框架，该效能评估框架基于面向任务的时空综合环境影响模型实现，其中，综合环境影响模型采用在时空坐标系中记录综合环境随空间位置及时间连续变化用于量化环境对任务影响的函数模型，多维度指标包含：基于综合环境影响模型以达成任务的最短时间为指标来评估任务对任务极端表现能力、预测评估因环境和态势影响形成的任务活动应当规避时空区域边界，评估在环境能力和态势影响下任务活动可到达时空区域范围，及在环境综合影响下任务活动的最佳表现；对时空综合环境影响模型进行栅格化处理，沿时空坐标系坐标轴以相同空间和时间间隔将时空分割为时空单元立方体，将时空单元立方体作为时空体素；将任务执行方案已确定时空坐标的起点和目标点作为锚点，利用时空轨迹追踪算法来预测任务执行对象沿空间直线运动中直线段在时空中的最短时间代价；基于最短时间代价通过路径搜索来求解时空棱镜，并利用求解的时空棱镜获取任务活动可到达时空范围，基于空间轨迹可重叠或交叉原则在不同时间段的任务活动可到达时空范围区段中以综合威胁代价最小为目标搜索出时空环境中任务活动最优路径；基于任务活动的可到达时空范围、最短时间代价对应的任务对环境的适应程度及最小威胁程度代价对应的在可行方案时空范围内的最优执行方案对任务时空环境影响效能进行多维度评价。2.根据权利要求1所述的面向任务的多维度效能评估方法，其特征在于，时空综合环境影响模型表示为函数随时间T连续变化的环境变量E(T)、态势变量S(T)和能力变量P(T)的数学模型F＝M(E(T),S(T),P(T))，其中，通过确定地表一点为原点，以向东方向为X轴，向北方向为Y轴，以时间T为竖直向上的Z轴，建立三维直角坐标系，以该三维直角坐标系作为时空坐标系。3.根据权利要求1或2所述的面向任务的多维度效能评估方法，其特征在于，基于最短时间代价通过路径搜索来求解时空棱镜，将相邻空间栅格中心之间运动的时空轨迹作为连接当前时空点和目标空间栅格中心，且首尾相接的多个时空直线段构成的连续时空轨迹；每一时空直线段处于不同时空体素中，且除当前时空点和目标空间栅格中心外，每段的时空起始点和结束点为时空轨迹传入和穿出时空体素的时空坐标；时空轨迹追踪按序依次根据上一次穿出时空体素的时空坐标作为下一段时空直线段运动的时空起始点，结合空间移动方向、时空体素时空范围及在时空体素内按特定方向行驶的最大速度计算穿出时空体素时的时空坐标，直至在空间上到达目标空间栅格中心，利用求解的时空棱镜获取任务活动可到达时空范围，其中，时空棱镜包含：用于描述任务活动应当避免时空区域的危险逃逸时空棱镜及用于描述可到达时空区域的可达域时空棱镜，利用可达域时空棱镜和危险逃逸时空棱镜两者所表示时空区域范围的差集来评估预测任务活动可到达时空范围。4.根据权利要求3所述的面向任务的多维度效能评估方法，其特征在于，在随时间连续变化环境中，假设每个可能在越野途中经过的空间点均由一个最早到达时间和最晚停留时间构成该途径点在时空坐标系中的最早到达时空点和最晚停留时空点；所有可能途径点的最早到达时空点和最晚停留时空点分别构成连续的用于描述未来和过去时空面的下和上棱锥形时空表面；将起始时空点作为下锚点、到达时空点作为上锚点，以下和上棱锥形两个时空表面作为边界面，两边界面之间的时空区域作为所求解的用于表示能够按时完成任务
的越野者可能出现的时空范围的可达域时空棱镜区域。5.根据权利要求4所述的面向任务的多维度效能评估方法，其特征在于，针对可达区域的预测评估，将起始时空点作为下锚点、到达时空点作为上锚点，以起始时空点开始，计算任务执行时可能经过的每一个空间点的最早到达时间，利用这些最早到达时间相应的时空点来形成可达域时空棱镜的下棱锥边界面；以到达时空点开始，反向计算在能够准时到达终点的前提下，任务执行时可能经过的每一个空间点能够停留的最晚时间，利用这些最晚时间相应的时空点形成可达域时空棱镜的上棱锥边界面；针对获取的上、下棱锥边界面，通过交集运算来获取通过可达域时空棱镜表示的目标时空范围。6.根据权利要求3所述的面向任务的多维度效能评估方法，其特征在于，危险逃逸时空棱镜区域按照时间及影响时空范围划分为用于描述危险事件发生时空范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏青，吴传均，陈刚，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：发明
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