本发明专利技术属于识别与制导动态规划方法，具体涉及多传感器分布式协同识别与制导动态规划方法。包括如下步骤：步骤1：确定执行条件；步骤2：进行RCNP中的招标过程；步骤3：进行RCNP中的竞标过程；步骤4：确定约束条件；步骤5：基于授权策略的招标机制；步骤6：基于优先级驱动的传感器单次竞标机制。本发明专利技术的有益效果在于：在执行框架方面，采用基于授权策略的分阶段招标机制和基于优先级驱动的传感器单次竞标机制，在满足招标时限高要求的条件下，确保了求解的质量。通过本发明专利技术方法进行分布式动态规划的调整，可以保证系统在扰动事件出现时确保较高的跟踪精度、均衡的资源负载和高精度的制导能力，进而对弹道目标实施有效拦截。进而对弹道目标实施有效拦截。进而对弹道目标实施有效拦截。
【技术实现步骤摘要】
多传感器分布式协同识别与制导动态规划方法
[0001]本专利技术属于识别与制导动态规划方法，具体涉及多传感器分布式协同识别与制导动态规划方法。
技术介绍
[0002]弹道目标识别是一个以助推段识别为基础，中段识别为主要支撑，末段识别为最后手段的连续、动态的识别过程。协同识别与制导动态规划是将识别的结果作为规划的输入，通过协同机制和协同算法实现传感器资源与拦截任务之间的动态匹配。
[0003]根据拦截作战的不同阶段，可以对目标识别信息的应用分为三个过程：中制导段、导引头开机前、导引头开机捕捉目标。其中，目标识别的关键过程是后两个过程，也就是导引头开机前后这段时间。因此所有目标识别资源，都要服从这一时间性要求。也就是说，传感器对目标的持续识别和拦截弹的制导贯穿于整个拦截作战过程，为在线拦截的顺序进行提供必要的信息支撑。
[0004]现有目标识别与制导规划之间缺乏协同，传感器资源的分配与调度缺乏实时性和动态性，不能根据任务需求进行及时调整，极大的限制了传感器资源的利用效率，制约了体系作战效能。亟需在传感器资源有限的情况下，综合目标识别和制导任务需求，对传感器资源进行科学配置与动态规划。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种多传感器分布式协同识别与制导动态规划方法，针对FD作战中识别与制导的特点，在分析传感器与拦截弹的作战时序关系的基础上，给出了问题的5种执行条件和求解框架。针对协同识别与制导任务导致传感器资源实时可变性特点，结合在此阶段传感器工作的特性，给出了传感器工作周期内各任务资源计算模型，并将之用于约束条件判断和竞标机制的优先级计算。
[0006]本专利技术的技术方案如下：多传感器分布式协同识别与制导动态规划方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1：确定执行条件；
[0008]步骤2：进行RCNP中的招标过程；
[0009]步骤3：进行RCNP中的竞标过程；
[0010]步骤4：确定约束条件；
[0011]步骤5：基于授权策略的招标机制；
[0012]步骤6：基于优先级驱动的传感器单次竞标机制。
[0013]所述的步骤1为，根据拦截作战的过程，执行分布式协同识别与制导动态规划的条件分为以下四种情况：
[0014]情况一：当初始约定节点无法执行任务，通过动态规划调整体系中传感器节点与之匹配，确保拦截作战过程的信息需求；
[0015]情况二：当面临饱和攻击或者跟踪精度无法满足拦截需求时，进行远程作战，通过与其他节点之间的协同，增加拦截次数；
[0016]情况三：在目标飞行过程中，进行协同作战；
[0017]情况四：当拦截弹飞行过程中，进行接力制导。
[0018]所述的步骤1为，对于情况二、情况三和情况四，对于弹道目标I
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的识别与制导任务共同体COI
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，针对上述描述3种情况，在满足以下5种具体执行条件时，实施分布式动态规划进行调整；
[0019]执行条件C1：传感器节点在拦截弹发射前无法完成目标识别/跟踪精度无法达到拦截需求
[0020]此时，立即寻求代替的传感器节点执行识别/制导任务，确保火力节点对目标顺利实施拦截；
[0021]执行条件C2：传感器节点对拦截弹实施制导的过程中失效
[0022]此时，及时调整传感器节点代替其对拦截弹的制导；
[0023]执行条件C3：出现任务冲突，可进行远程交战时
[0024]此时，转移目标的执行权给符合条件的传感器节点，确保拦截作战的按计划执行，一旦超过设置的时限未协调成功，调整火力节点，遂行接替拦截(这种情况下的为执行条件C5)；
[0025]执行条件C4：可增加识别效果或制导精度时
[0026]一旦其降低到设置的阈值时，由更合适的传感器节点进行协同或者接力；
[0027]执行条件C5：拦截方案发生调整时
[0028]拦截方案发生调整主要可分为两种情况：一是目标尚未到达预定火力节点的有效杀伤区时，存在有其他火力节点可以提前实施拦截作战的情况(遵循尽早拦截的原则)；二是，预定火力节点对目标的拦截失效时，包括了火力单元失去作战能力(故障/损毁)、拦截弹耗尽、对目标拦截失败且无拦截机会，重新调整拦截方案，得到新的“武器
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目标”分配关系，进而寻找合适的传感器节点与新的火力节点匹配。
[0029]所述的步骤2包括如下步骤：
[0030]步骤21：执行条件判断
[0031]传感器节点根据任务共同体下对目标的探测跟踪效果判断在当前时刻是否满足协同作战的执行条件，如果满足，根据相关执行条件的策略开始招标；
[0032]步骤22：招标时限与招标底价确定
[0033]根据不同执行条件和当前战场态势，计算招标过程的最大允许时间以及标书对应的任务底价；
[0034]步骤23：发布协同需求标书
[0035]向网内传感器节点发布协同需求标书，其他网内传感器节点则根据标书内容(时限、底价)和自身约束条件，对是否进行投标进行决策；
[0036]步骤24：收集投标信息确定中标者
[0037]根据投标者反馈回来的信息，确定中标者，达成协同作战协议。
[0038]所述的步骤3包括如下步骤：
[0039]步骤31：接收协同需求信息，确定是否参与竞标
[0040]接收到协同需求信息的传感器节点根据当前自身约束条件以及标书的内容确定是否满足投标者的条件；
[0041]步骤32：确定投标任务的优先级
[0042]对竞标任务进行优先级排序，并执行高优先级的投标任务，对相关目标或拦截弹进行探测跟踪；
[0043]步骤33：确定投标值
[0044]传感器节点根据对竞标任务的执行情况计算投标值，并根据标书的底价确定是否能够进行竞标；
[0045]步骤34：竞标
[0046]向招标者发送投标值对任务进行竞标。
[0047]所述的步骤4包括如下：
[0048](1)资源约束
[0049]从跟踪(制导)、目标识别、搜索截获三类资源进行约束；
[0050](2)任务约束
[0051](3)传感器
‑
目标可视化时间窗口约束。
[0052]所述的步骤5包括如下：
[0053](1)基于角色的传感器节点；
[0054](2)RCNP招标时限与底价的取值规则；
[0055](3)授权策略下的分阶段招标过程。
[0056]所述的步骤6包括如下：
[0057]步骤61：竞标值的确定；
[0058]步骤62：投标任务优先级计算；
[0059]步骤63：竞标。
[0060]本专利技术的有益效果在于：在执行框架方面，采用基于授权策略的分阶段招标机制和基于优先级驱动的传感器单次竞标机制，在满足招标时限高要求的条件下，确保了求解的质量。通过本专利技术方法进行分布本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.多传感器分布式协同识别与制导动态规划方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：确定执行条件；步骤2：进行RCNP中的招标过程；步骤3：进行RCNP中的竞标过程；步骤4：确定约束条件；步骤5：基于授权策略的招标机制；步骤6：基于优先级驱动的传感器单次竞标机制。2.如权利要求1所述的多传感器分布式协同识别与制导动态规划方法，其特征在于：所述的步骤1为，根据拦截作战的过程，执行分布式协同识别与制导动态规划的条件分为以下四种情况：情况一：当初始约定节点无法执行任务，通过动态规划调整体系中传感器节点与之匹配，确保拦截作战过程的信息需求；情况二：当面临饱和攻击或者跟踪精度无法满足拦截需求时，进行远程作战，通过与其他节点之间的协同，增加拦截次数；情况三：在目标飞行过程中，进行协同作战；情况四：当拦截弹飞行过程中，进行接力制导。3.如权利要求2所述的多传感器分布式协同识别与制导动态规划方法，其特征在于：所述的步骤1为，对于情况二、情况三和情况四，对于弹道目标I
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的识别与制导任务共同体COI
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，针对上述描述3种情况，在满足以下5种具体执行条件时，实施分布式动态规划进行调整；执行条件C1：传感器节点在拦截弹发射前无法完成目标识别/跟踪精度无法达到拦截需求此时，立即寻求代替的传感器节点执行识别/制导任务，确保火力节点对目标顺利实施拦截；执行条件C2：传感器节点对拦截弹实施制导的过程中失效此时，及时调整传感器节点代替其对拦截弹的制导；执行条件C3：出现任务冲突，可进行远程交战时此时，转移目标的执行权给符合条件的传感器节点，确保拦截作战的按计划执行，一旦超过设置的时限未协调成功，调整火力节点，遂行接替拦截(这种情况下的为执行条件C5)；执行条件C4：可增加识别效果或制导精度时一旦其降低到设置的阈值时，由更合适的传感器节点进行协同或者接力；执行条件C5：拦截方案发生调整时拦截方案发生调整主要可分为两种情况：一是目标尚未到达预定火力节点的有效杀伤区时，存在有其他火力节点可以提前实施拦截作战的情况；二是预定火力节点对目标的拦截失效时，包括了火力单元失去作战能力、拦截弹耗尽、对目标拦截失败且无拦截机会，...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪鹏，王刚，宋亚飞，王毅增，刘进忙，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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