一种面向协同作战场景的作战单元调度方法技术

本发明专利技术提供了一种面向协同作战场景的作战单元调度方法，包括：获取协同作战的m个作战单元的集合P，集合P内包含每个作战单元的信息；获取n个攻击目标的集合T，集合T内包含每个攻击目标的信息；确定n个攻击目标的攻击偏序关系；基于最小化攻占n个攻击目标的时间为目标函数，构建调度m个作战单元协同作战的混合整数规划模型；基于贪心策略的剪枝搜索算法，计算m个作战单元协同作战的调度方案；根据调度方案，m个作战单元对n个攻击目标进行协同作战。本发明专利技术设计的面向协同作战场景的作战单元调度方法，在复杂的协同作战场景下可以灵活调度各个作战单元，实现作战资源的统一管理达到完成作战任务的目的。完成作战任务的目的。完成作战任务的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种面向协同作战场景的作战单元调度方法


[0001]本专利技术涉及协同作战
，具体为一种面向协同作战场景的作战单元调度方法。

技术介绍

[0002]协同作战，即多个作战单元互相协调、互相配合共同对攻击目标作战的作战方式，因其能够解决单一作战单元在独自执行某一作战任务时，由于受到资源有限、功能单一等客观条件的限制而制约了其在作战任务中的作用的问题，使得协同作战成为了面向现代信息化作战场景的主要作战形式。
[0003]目前，协同作战的作战单元的调度属于复杂组合优化问题，需要依据作战单元、攻击目标和其相互之间的关系进行建模，并规划作战方案。由于作战单元的调度涉及众多模糊和随机因素，具有较高复杂性，使得作战单元的调度大多依赖人工制定，需要耗费较多的人力且具有较强的不确定性。虽然现在也有面向协同作战场景的作战单元的智能调度方法，单其仅面向作战单元为有人机或无人机的场景，具有较强的局限性。
[0004]因此，有必要提供一种新的面向复杂协同作战场景的作战单元调度方法，缓解现有作战单元调度方法存在的局限性和其生成的作战方案有效性低等不足。

技术实现思路

[0005]面向复杂的作战单元协同调度问题，为缓解现有作战单元调度方法存在的局限性和其生成的作战方案有效性低等不足，充分考虑攻击目标固有的攻击优先级、作战单元所携带的作战资源等信息、作战单元与攻击目标的部署等因素，实现作战单元的智能调度，提升协同作战攻击效果目标，本专利技术公开了一种面向协同作战场景的作战单元调度方法。
[0006]实现专利技术目的技术方案如下：一种面向协同作战场景的作战单元调度方法，包括以下步骤：
[0007]S1、获取协同作战的m个作战单元的集合P，集合P内包含每个作战单元的信息，m为≥2的整数；
[0008]获取n个攻击目标的集合T，集合T内包含每个攻击目标的信息；
[0009]S2、确定n个攻击目标的攻击偏序关系；
[0010]S3、基于最小化攻占n个攻击目标的时间为目标函数，构建调度m个作战单元协同作战的混合整数规划模型；
[0011]S4、基于贪心策略的剪枝搜索算法，计算m个作战单元协同作战的调度方案；
[0012]S5、根据调度方案，m个作战单元对n个攻击目标进行协同作战。
[0013]本专利技术设计的面向协同作战场景的作战单元调度方法，在复杂的协同作战场景下，能够实现m个作战单元的作战资源统一管理和灵活规划调度，充分利用了多个作战单元的作战资源，使得各作战单元能够依据其功能和武器资源配置等信息分工合作、密切协同，有效地解决了在复杂协同作战场景下对作战单元高效调度的难题。
[0014]本专利技术充分考虑到作战环境的复杂性和不确定性，所以特别对作战单元、攻击目标以及地理位置等信息进行了详细的建模，并且依据建模得到的优化问题对作战方案进行求解，从而能够尽量准确地模拟真实的作战场景，得到符合实际、切实可执行的作战方案。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，在步骤S1中，集合P为{p1，p2，
…
，p
m
‑1，p
m
}，p
f
为协同作战中的一个作战单元，f∈[1，m]；集合T为{t1，t2，
…
，t
n
‑1，t
n
}，t
g
为一个攻击目标，其中g∈[1，n]。
[0016]进一步的，在集合P中，定义p
f
＝{RCO
f
，RIO
f
，L
f
，v
f
，cr
f
}，RCO为消耗性资源集合，RIO为非消耗性资源集合，L为作战单元初始地理位置，v为飞行速度，cr为最大移动距离。
[0017]在集合T中，定义t
g
为＝{RCT
g
，RIT
g
，L'
g
}，RCT为攻击目标被攻占时所需的消耗性资源集合{rct1，rct2，
…
，rct
a
‑1,rct
a
}，RIT为攻击目标被攻占时所需的非消耗性资源集合{rit1，rit2，
…
，rit
b
‑1,rit
b
}，L'为攻击目标地理位置。
[0018]更进一步的，上述消耗性资源集合内包括a种消耗性资源，第f个作战单元的消耗性资源集合RCO
f
＝{rco
f1
，rco
f2
，
…
，rco
fa
‑1，rco
fa
}，rco
fu
为第f个作战单元携带的第u种消耗性资源，其中u∈[1，a]。
[0019]非消耗性资源集合内包括b种非消耗性资源,第f个作战单元的非消耗性资源集合RIO
f
＝{rio
f1
，rio
f2
，
…
，rio
fb
‑1，rio
fb
}，rio
fv
为第f个作战单元携带的第v种非消耗性资源，其中v∈[1，b]。
[0020]第f个作战单元的作战单元初始地理位置L
f
＝{x
f
，y
f
}，第g个攻击目标的地理位置L'
g
＝{x
g
，y
g
}，x为经度，y为纬度。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，在步骤S3中，混合整数规划模型构建的方法包括：建立目标函数和设置约束条件，约束条件包括作战单元条件约束、攻击目标偏序关系约束、协同作战的总作战时间约束，作战单元条件约束包括攻占时间约束、消耗性资源约束、非消耗性资源约束、守恒约束、最大行程约束。
[0022]进一步的，在构建混合整数规划模型的方法前，还包括根据作战单元初始位置与攻击目标之间的距离定义作战单元与攻击目标之间的节点位置，建立节点位置集合L＝{L1，L2，
…
L
m
，L
m+1
，
…
，L
m+n
‑1，L
m+n
}，节点位置集合包含作战单元初始位置L
f
，攻击目标地理位置集合L'
g
。
[0023]定义并定义d
i,'
为节点L
i
和节点L
i'
之间的距离，
[0024]定义标识第f个作战单元是否从节点i移动至节点i
′
，若第f个作战单元从节点i移动到节点i
′
，则否则
[0025]定义τ为攻击目标被攻占的时间，即τ
g
为第g个攻击目标被攻占的时间。
[0026]定义第f个作战单元攻占第g个攻击目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向协同作战场景的作战单元调度方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、获取协同作战的m个作战单元的集合P，集合P内包含每个作战单元的信息，m为≥2的整数；获取n个攻击目标的集合T，集合T内包含每个攻击目标的信息；S2、确定n个攻击目标的攻击偏序关系；S3、基于最小化攻占n个攻击目标的时间为目标函数，构建调度m个作战单元协同作战的混合整数规划模型；S4、基于贪心策略的剪枝搜索算法，计算m个作战单元协同作战的调度方案；S5、根据调度方案，m个作战单元对n个攻击目标进行协同作战。2.根据权利要求1的作战单元调度方法，其特征在于：步骤S1中，集合P为{p1，p2，
…
，p
m
‑1，p
m
}，p
f
为协同作战中的一个作战单元，f∈[1，m]；集合T为{t1，t2，
…
，t
n
‑1，t
n
}，t
g
为一个攻击目标，其中g∈[1，n]。3.根据权利要求2的作战单元调度方法，其特征在于：集合P中，定义p
f
＝{RCO
f
，RIO
f
，L
f
，v
f
，cr
f
}，RCO为消耗性资源集合，RIO为非消耗性资源集合，L为作战单元初始地理位置，v为飞行速度，cr为最大移动距离；集合T中，定义t
g
为＝{RCT
g
，RIT
g
，L'
g
}，RCT为攻击目标被攻占时所需的消耗性资源集合{rct1，rct2，
…
，rct
a
‑1，rct
a
}，RIT为攻击目标被攻占时所需的非消耗性资源集合{rit1，rit2，
…
，rit
b
‑1，rit
b
}，L'为攻击目标地理位置。4.根据权利要求3的作战单元调度方法，其特征在于：消耗性资源集合内包括a种消耗性资源，第f个作战单元的消耗性资源集合RCO
f
＝{rco
f1
，rco
f2
，
…
，rco
fa
‑1，rco
fa
}，rco
fu
为第f个作战单元携带的第u种消耗性资源，其中u∈[1，a]；非消耗性资源集合内包括b种非消耗性资源,第f个作战单元的非消耗性资源集合RIO
f
＝{rio
f1
，rio
f2
，
…
，rio
fb
‑1，rio
fb
}，rio
fv
为第f个作战单元携带的第v种非消耗性资源，其中v∈[1，b]；第f个作战单元的初始地理位置L
f
＝{x
f
，y
f
}，第g个攻击目标的地理位置L'
g
＝{x
g
，y
g
}，x为经度，y为纬度。5.根据权利要求4的作战单元调度方法，其特征在于：步骤S3中，混合整数规划模型构建的方法包括：建立目标函数和设置约束条件，约束条件包括作战单元条件约束、攻击目标偏序关系约束、协同作战的总作战时间约束，作战单元条件约束包括攻占时间约束、消耗性资源约束、非消耗性资源约束、守恒约束、最大行程约束。6.根据权利要求5的作战...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵岩，文鹏程，白林亭，王中华，高泽，王一凡，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：