一种分布式弹群对海作战打击角决策方法技术

本发明专利技术公开了一种分布式弹群对海作战打击角决策方法，涉及对海作战的导弹打击技术领域，包括导弹打击角度决策算法和导弹打击角度冲突自我解除算法，各分布式导弹之间能进行信息交互；导弹打击角度决策算法包括：随机生成四个打击角度，根据导弹当前状态数据、最小转弯半径约束和打击角度，分别计算得到四个Dubins最短距离，从四个Dubins最短距离中选取最短距离所对应的打击角度作为导弹的打击角度；导弹打击角度冲突自我解除算法包括：计算相邻角度间隔，根据相邻角度间隔和安全角度间隔，判断是否存在导弹打击角度冲突，最终得到不会冲突的打击角度。本发明专利技术在分布式弹群中实现了每个导弹的自主决策和冲突解除，具备决策算法简洁高效、计算量小的优势。计算量小的优势。计算量小的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式弹群对海作战打击角决策方法


[0001]本专利技术涉及对海作战的导弹打击
，具体而言，涉及一种分布式弹群对海作战打击角决策方法。

技术介绍

[0002]在分布式反舰导弹对海作战的背景下，分布式弹群攻击角协同决策具有极其重要的技术背景和战略意义。现代海上战争环境中，敌方舰船防御系统的威胁日益严峻，对弹群的生存能力和打击效果提出了更高的要求。为了成功打击舰船目标并提高弹群的生存能力，需要在复杂的作战环境中，根据导弹状态和最小转弯半径，有效地规划攻击角度，以避开敌方舰船的强威胁区。
[0003]导弹攻击角度决策的重要性体现在几个方面。首先，通过合理选择攻击角度，可以最大程度地提高弹群的生存能力。通过避开敌方舰船的防御火力覆盖范围，减小弹群受到敌方拦截的风险，增加弹群成功突防的机会。其次，攻击角度的决策直接影响着导弹的命中效果。通过精确计算导弹的入射角度和攻击方位，可以提高打击目标的精准度，增加命中的可能性，有效削弱敌方舰船的作战能力。
[0004]传统方法通过指挥控制中心利用智能算法如遗传算法、粒子群算法进行集中决策，然后发送指令给弹群。该集中式方法在战场环境中存在时效性差、通信交互压力大等缺点，难以满足动态战场环境作战需求。

技术实现思路

[0005]为使分布式弹群中每个导弹均具有自主决策和冲突解除能力，本专利技术在于提供一种分布式弹群对海作战打击角决策方法。
[0006]为了缓解上述的问题，本专利技术采取的技术方案如下：
[0007]一种分布式弹群对海作战打击角决策方法，由各分布式导弹自身执行决策控制算法，各分布式导弹之间能进行包括打击角度信息在内的信息交互，决策控制算法包括以下步骤：
[0008]S1、导弹打击角度决策，具体包括以下步骤：
[0009]S11、从四个舰船低威胁攻击角区间{Θ1,Θ2,Θ3,Θ4}分别随机生成四个打击角度{θ
h1
,θ
h2
,θ
h3
,θ
h4
}，Θ1为舰船左前方低威胁攻击角区间，Θ2为舰船右前方低威胁攻击角区间，Θ3为舰船左后方低威胁攻击角区间，Θ4为舰船右后方低威胁攻击角区间；
[0010]S12、根据四个舰船低威胁攻击角区间{Θ1,Θ2,Θ3,Θ4}对应的导弹当前状态数据、最小转弯半径约束和打击角度{θ
h1
,θ
h2
,θ
h3
,θ
h4
}，分别计算得到Dubins最短距离{d
h1
,d
h2
,d
h3
,d
h4
}；
[0011]S13、从Dubins最短距离{d
h1
,d
h2
,d
h3
,d
h4
}中选取最短距离所对应的打击角度作为导弹的打击角度θ
h
；
[0012]S2、导弹打击角度冲突自我解除，具体包括以下步骤：
[0013]S21、计算相邻角度间隔Δθ1＝θ
h
‑
θ
l
,Δθ2＝θ
r
‑
θ
h
，其中，θ
l
为小于打击角度θ
h
的最大角度，θ
r
为大于打击角度θ
h
的最小角度；
[0014]S22、如果Δθ1＜Δθ
m
或Δθ2＜Δθ
m
，则认为存在协同攻击角度冲突，继续执行步骤S23，否则认为不存在角度冲突，退出导弹打击角度冲突自我解除算法，其中Δθ
m
为安全角度间隔；
[0015]S23、如果θ
r
‑
θ
l
＜2Δθ
m
，则调整打击角度为θ
h
＝(θ
r
‑
θ
l
)/2，退出导弹打击角度冲突自我解除算法，否则执行步骤S24；
[0016]S24、如果Δθ1＜Δθ
m
，则调整打击角度为θ
h
＝θ
l
+Δθ
m
，退出导弹打击角度冲突自我解除算法，否则执行步骤S25；
[0017]S25、如果Δθ2＜Δθ
m
，则调整打击角度为θ
h
＝θ
r
‑
Δθ
m
，退出导弹打击角度冲突自我解除算法。
[0018]在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤S11中，Θ1＝[θ
e
,π/2
‑
θ
p
]，Θ2＝[
‑
θ
e
,
‑
π/2+θ
p
]，Θ3＝[π/2+θ
p
,π
‑
θ
t
]，Θ4＝[
‑
π+θ
t
,
‑
π/2
‑
θ
p
]；舰船电子对抗波束在船首正前方，最大摆角θ
e
；密集火炮阵布置在舰船中部，防御范围为船侧舷法向，最大扫射角度θ
p
；导弹打击角小于侧舷弹开角θ
t
，则有被船体弹开的风险，θ
t
＜θ
e
。
[0019]在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤S12中，导弹当前状态数据包括导弹当前位置坐标、导弹朝向和舰船位置坐标。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]1)由分布式导弹自身进行决策控制，且决策算法简洁高效，使得导弹能够迅速做出决策，提高整体反应速度，并且计算量相对较小，减轻了系统负荷；
[0022]2)进行打击角度调整时，按照步骤S23、S24或S25在原本打击角度基础上进行小角度调整，更新后的打击角度与原打击角度相比，不存在大角度跳变，不会给控制系统带来额外挑战，通过多次信息交互，可解除整个弹群协同攻击角度冲突；
[0023]3)本专利技术提供了更加分散化、自主化的决策能力，减少了对中心指挥系统的依赖，提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力，每个导弹能够独立完成决策和冲突解除，减少了指挥链路的延迟，更容易实现通信交互，提升了实战应用的可靠性。
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本专利技术实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1是舰船威胁区示意图，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式弹群对海作战打击角决策方法，其特征在于，由各分布式导弹自身执行决策控制算法，各分布式导弹之间能进行包括打击角度信息在内的信息交互，决策控制算法包括以下步骤：S1、导弹打击角度决策，具体包括以下步骤：S11、从四个舰船低威胁攻击角区间{Θ1,Θ2,Θ3,Θ4}分别随机生成四个打击角度{θ
h1
,θ
h2
,θ
h3
,θ
h4
}，Θ1为舰船左前方低威胁攻击角区间，Θ2为舰船右前方低威胁攻击角区间，Θ3为舰船左后方低威胁攻击角区间，Θ4为舰船右后方低威胁攻击角区间；S12、根据四个舰船低威胁攻击角区间{Θ1,Θ2,Θ3,Θ4}对应的导弹当前状态数据、最小转弯半径约束和打击角度{θ
h1
,θ
h2
,θ
h3
,θ
h4
}，分别计算得到Dubins最短距离{d
h1
,d
h2
,d
h3
,d
h4
}；S13、从Dubins最短距离{d
h1
,d
h2
,d
h3
,d
h4
}中选取最短距离所对应的打击角度作为导弹的打击角度θ
h
；S2、导弹打击角度冲突自我解除，具体包括以下步骤：S21、计算相邻角度间隔Δθ1＝θ
h
‑
θ
l
,Δθ2＝θ
r
‑
θ
h
，其中，θ
l
为小于打击角度θ
h
的最大角度，θ
r
为大于打击角度θ
h
的最小角度；S22、如果Δθ1＜Δθ
m
或Δθ2＜Δθ
m
，则认为存在协同攻击角度冲突，继续执行步骤S23，否则认为不存在角度冲突，退出导弹打击角度冲突自我解除算法，其中Δθ
m
为安...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，郝明瑞，史明明，李清亮，邹晓滢，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：