一种基于多样本的指控系统仿真实验设计方法技术方案

本发明专利技术提出了一种基于多样本的指控系统仿真实验设计方法，该方法包括根据指控系统实验需求对指控仿真系统进行实验管理，生成指控系统基准实验方案；在指控系统基准实验方案中选取实验因子，设置因子取值和多因子组合算法，生成多样本的实验方案；对多样本方案并行运行，在实验过程中进行实验干预并进行分析评估，逼近预期的实验效果。本发明专利技术提供一种基于多样本的指控系统仿真实验设计方法，为指控系统作战方案优化提供高效的仿真方法。统作战方案优化提供高效的仿真方法。统作战方案优化提供高效的仿真方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多样本的指控系统仿真实验设计方法


[0001]本专利技术涉及一种基于多样本的指控系统仿真实验设计方法。

技术介绍

[0002]在武器装备体系对抗仿真实验中，涉及到不同的兵力部署、各种装备的性能参数、使用条件、使用方式，多种作战行动以及行动间的协调等多种复杂因素。在作战行动实施前按照规定的作战意图，综合考虑联合指挥中关键因素，包括焦点装备、兵力部署、战术规则，进行多轮的多样本仿真实验，使得结果不断收敛，保证达到作战效果的前提下对作战方案进行不断寻优，能够提高仿真效率，为指控作战方案的优化、战术规则积累提供技术支持。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种基于多样本的指控系统仿真实验设计方法，包括如下步骤：
[0004]步骤1，生成指控系统基准实验方案；
[0005]步骤2，选择实验因子并设置因子取值；
[0006]步骤3，生成多样本实验方案；
[0007]步骤4，多样本实验方案并行运行；
[0008]步骤5，实验干预与分析评估。
[0009]步骤1包括：根据外部提供的军事想定和红蓝双方兵力，形成仿真系统可读取的指控系统基准实验方案；所述指控系统基准实验方案包含战场环境数据、初始兵力编成、红方装备参数和参数的设置规则；
[0010]所述战场环境数据包括地理环境、电磁环境和气象环境数据；
[0011]所述初始兵力编成包括红蓝双方的兵力种类、数量和部署；
[0012]所述红方装备参数包括性能参数、运行参数和决策参数；
[0013]所述性能参数是装备的自身能力参数，包括探测装备的最大探测距离、扫描范围、扇面数量、武器装备的最大速度、最大航程和载弹量；
[0014]所述运行参数是装备在本次仿真试验中的运行参数，包括装备的部署位置、探测装备的法线方向、俯仰角范围，武器装备的机动速度和火力范围；
[0015]所述决策参数是指控装备依据作战条件，有两个或两个以上的决策选择，不同的决策选择触发不同的作战行动。
[0016]步骤1中，所述红方装备包括红方的探测装备、武器装备和指控装备。
[0017]步骤1中，所述参数的设置规则，描述的标签定义方式如下：
[0018]<参数名称ID＝""参数类型＝""数据类型＝""取值范围＝""单位＝""默认值＝""关联参数＝
””
/>
[0019]ID是参数的唯一标识号；
[0020]参数类型包含性能参数和运行参数；
[0021]数据类型包含字符型string、双精度浮点型double、单精度浮点型float、整型int、长整型long和枚举型enum；
[0022]其中，单位用于描述参数的使用单位，和取值范围的设置单位一致；
[0023]取值范围用于描述参数的合理取值范围，每个值以逗号分隔，数据类型为enum时，取值范围为所有枚举值，以逗号分隔；数据类型为非enum时，取值范围为最小值和最大值，以逗号分隔；
[0024]默认值用于描述参数的默认取值；
[0025]关联参数用于决策参数，是参数的关联条件，非必填项。
[0026]步骤2包括：
[0027]仿真系统读取指控系统基准实验方案，显示所有的红方装备，并读取红方装备的所有参数及参数的设置规则；
[0028]从红方装备中选择实验因子；
[0029]对所有的实验因子进行取值。
[0030]步骤2中，所述选择实验因子包括：每个红方装备有一套参数，每个参数是一个实验因子；选择实验因子，首次提取实验因子依据经验选择，首先选择方案中的重点装备，再选择重点装备的重要参数，后续依据实验结果反馈。
[0031]对比单个参数的取值变化对实验结果的影响。单个参数不同取值，导致实验结果差异大的设为敏感因子，备选为下一轮的实验因子。
[0032]步骤2中，所述对所有的实验因子进行取值包括：
[0033]性能参数或运行参数，参数为数值型(参数的数据类型包含双精度浮点型double、单精度浮点型float、整型int、长整型long)，选择目前常用的均匀设计、相对设计、自由设计等方法进行取值；
[0034]性能参数或运行参数，参数类型为枚举型的(数据类型包含枚举型enum)，从所有的枚举值中勾选；
[0035]决策参数(数据类型包含枚举型enum)，从所有的枚举值中选取一个枚举值。
[0036]一个实验因子有一个或两个以上取值。
[0037]步骤3包括：
[0038]对所有的实验因子，采用目前常用的拉丁方、全面设计、正交设计和均匀设计等方法进行实验方案设计，生成一组xml格式的多样本实验方案。
[0039]步骤4包括：将多样本实验方案平均分配到虚拟计算资源上，每个实验方案对应一个仿真任务，独立并行运行并采集实验数据，多个仿真任务采用统一的监控和运行管理。
[0040]步骤5包括：通过对采集的实验数据进行统计分析，分析实验因子对实验指标的影响程度，根据结果调整实验因子取值进行多轮实验，调整实验因子取值的步骤包括：
[0041]1、人工设置实验指标需要达到的值；
[0042]2、删除实验结果中没有达到指标值的实验取值，缩小取值范围；
[0043]3、在新的取值范围中继续取值；
[0044]在实验过程中，存在实验情况与实验目的偏差时，通过干预命令调整实验进程，所述干预命令的类型包括：增加作战装备、删除作战装备、更改作战装备的实验因子取值和变更作战装备的作战行动。
[0045]本专利技术的有益效果主要体现在以下几个方面：
[0046]1)本专利技术针对指控作战方案中可调整的因子设计了实验优化方法，比传统的人工判断方法具有更高的准确性和参考性。
[0047]2)本专利技术的多样本实验方案采用分布式并行运行，不局限于模型的复杂性且提高了样本运行效率。
[0048]3)本专利技术在实验过程中进行动态干预，能够及时发现实验运行是否偏离预期，动态变更实验因子参数，有效控制实验次数，提高实验效率。
[0049]4)本专利技术根据指控系统的实验结果调整参数，具有更广泛的适用性。
附图说明
[0050]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0051]图1基于多样本的指控系统仿真实验设计方法模块组成图。
[0052]图2指控系统仿真实验设计方法流程图。
[0053]图3是生成样本的示意图。
[0054]图4多样本实验方案并行运行逻辑图。
[0055]图5是显示结果示意图。
具体实施方式
[0056]如图1、图2、图3、图4、图5所示，本专利技术公开了一种基于多样本的指控系统仿真实验设计方法，包括如下步骤：
[0057]步骤1，生成指控系统基准实验方案；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多样本的指控系统仿真实验设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，生成指控系统基准实验方案；步骤2，选择实验因子并设置因子取值；步骤3，生成多样本实验方案；步骤4，多样本实验方案并行运行；步骤5，实验干预与分析评估。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1包括：根据外部提供的军事想定和红蓝双方兵力，形成仿真系统可读取的指控系统基准实验方案；所述指控系统基准实验方案包含战场环境数据、初始兵力编成、红方装备参数和参数的设置规则；所述战场环境数据包括地理环境、电磁环境和气象环境数据；所述初始兵力编成包括红蓝双方的兵力种类、数量和部署；所述红方装备参数包括性能参数、运行参数和决策参数；所述性能参数是装备的自身能力参数，包括探测装备的最大探测距离、扫描范围、扇面数量、武器装备的最大速度、最大航程和载弹量；所述运行参数是装备在本次仿真试验中的运行参数，包括装备的部署位置、探测装备的法线方向、俯仰角范围，武器装备的机动速度和火力范围；所述决策参数是指控装备依据作战条件，有两个或两个以上的决策选择，不同的决策选择触发不同的作战行动。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述红方装备包括红方的探测装备、武器装备和指控装备。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述参数的设置规则，描述的标签定义方式如下：<参数名称ID＝""参数类型＝""数据类型＝""取值范围＝""单位＝""默认值＝""关联参数＝
””
/>ID是参数的唯一标识号；参数类型包含性能参数和运行参数；数据类型包含字符型string、双精度浮点型double、单精度浮点型float、整型int、长整型long和枚举型enum；其中，单位用于描述参数的使用单位，和取值范围的设置单位一致；取值范围用于描述参数的合理取值范围，每个值以逗号分隔，数据类型为enum时，取值范围为所有枚举值，以逗号分隔；数据类型为非enum时，取值范围为最小值和最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔晨妍，楚威，林剑柠，邢利菊，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：