网络中心战环境下对海作战武器分配研究

摘要

随着军事科技不断进步，海军作战方式也在不断发生着变化。现代信息化战争使得不同作战平台甚至不同军种之间密切联系在一起。为了提高整体作战效能，现代指挥控制系统越来越重视作战资源的合理分配。而WTA(Weapon-Target Assignment)问题(武器-目标分配问题)就是为了以最优的方式分配武器资源到打击的目标，以达到作战效果最大化的。武器-目标分配方案的优劣将直接影响到整体作战效能，因此WTA问题一直是国内外军事领域研究的重点。本文在传统WTA问题研究成果的基础上，介绍了三种典型的作战模式，并结合现代的一些特殊作战环境对其进行了展开研究。 传统的WTA目标通常是最大化目标毁伤，这极有可能对目标造成过度打击造成武器浪费，甚至可能在将来遭遇敌军时无法反击。针对这一不足，本文对目标根据其威胁性等特点对每个目标设定其毁伤阈值，并对目标函数增加不能超过毁伤阈值的约束条件。并提出对观测到的但目前无法打击到的目标进行武器预分配过程，从而在整体上使武器分配更加合理。 本文在考虑有航母参与作战的场景时，不仅考虑了对目标的武器分配问题，还考虑了舰载机对武器的装载。在综合考虑这两者之后建立了双层任务规划模型。在A2/AD战略环境下考虑了各军种军事力量的协同作战，并且建立了对各军种作战任务比重可调节的WTA模型。 论文建立了各作战场景下的WTA模型，并结合研究问题的特点，提出了对应的自适应免疫遗传算法进行求解。最后通过仿真实例分析了三种作战模式的特点和优劣，对比了航母双层任务规划模型与传统武器分配模型，验证了A2/AD战略环境下WTA模型的可行性。

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绪论

研究背景及意义

静态武器—目标分配

动态武器—目标分配

本文主要内容与组织结构

WTA问题简介

WTA问题要考虑的因素

战场信息融合

三种作战模式下的WTA模型

独立作战

共享作战

协同作战

本章小结

复杂环境下WTA模型的构建

航母舰载机WTA问题

目标聚类过程

A2/AD环境下协同作战过程

A2/AD环境下WTA模型

本章小结

基于自适应免疫遗传算法的WTA问题求解

自适应免疫遗传算法

设计编码方式

适应度函数

自适应免疫遗传算子

计算流程

本章小结

对海作战系统设计与实现

系统分析与设计

系统运行环境

系统功能需求及架构

系统实现

装备信息管理

战场态势

战场信息融合

作战决策

算例及结果分析

作战模式对比

航母舰载机武器分配

A2/AD环境下武器分配

本章小结

总结与展望

全文总结

研究展望