一种电子干扰掩护下的多机空战协同行为模拟方法技术

一种电子干扰掩护下的多机空战协同行为模拟方法，对战场态势信息进行建模，对蓝方目标威胁度进行建模，基于行为树的多机空中突击协同进行模拟。本发明专利技术提出的蓝方威胁评估模型，较为准确地评估我方干扰机混合编队所面临的蓝方空中歼击机和干扰机编队威胁，有助于提高威胁处理行动中的蓝方目标和红方兵力匹配度；建立基于行为树的干扰机编队多机空战协同作战行为，可高效利用干扰机的掩护能力，使得典型空战仿真推演空中混合编队中电子干扰机与歼击机群的高效协同，综合运用可有效提升红方干扰机的生存率和空中多机空战协同作战任务的完成率。务的完成率。务的完成率。

【技术实现步骤摘要】
一种电子干扰掩护下的多机空战协同行为模拟方法


[0001]本专利技术适用于信息
，具体涉及一种电子干扰掩护下的多机空战协同行为模拟方法以及相应的存储介质。

技术介绍

[0002]电子战飞机对蓝方雷达、制导、无线通讯等装备实施电子侦察、干扰和攻击的飞机。典型空战仿真推演中，电子干扰机作为主要的电子战力量，可掩护红方作战飞机突防并执行攻击任务。然而在实际推演仿真中存在以下情况：一是电子掩护的红方作战飞机数量众多、多架飞机的作战对象等不尽相同，造成干扰机与其他作战飞机的协同困难；二是电子干扰机作为空战的重要力量，承担对敌电子干扰和掩护书红方编队突防的重要任务，易成为蓝方重点打击目标。
[0003]传统空战仿真推演中的多机型协同问题主要有两类：第一类主要是面向多架次同类作战编队协同中的目标威胁分析和目标攻击分配决策问题，主要方法包括矩阵对策、优化指向向量、优势函数、专家系统等方法。第二类主要是预警机指挥下的多机协同问题，预警机作为战场情报信息获取手段和指挥中枢，主要使用基于威胁评估的多属性决策模型建立目标决策矩阵来分配打击目标。以上两种方法如果用于电子干扰掩护下的多架次作战飞机的混合编队协同作战时，无法确保干扰机的较高生存率，难以适应空战仿真推演协同的对抗性、复杂性等要求。
[0004]因此，如何能在高效利用干扰机掩护歼击机编队完成特定空中作战任务的同时，又保证干扰机面临蓝方空中作战单元等攻击威胁时仍能保持较高的生存率，成为现有技术亟需解决的技术问题。
[0005]是一个意义重大但又极具挑战的难题。为有效处理以上空战推演仿真过程中面临的电子干扰掩护下的多机协同复杂问题，

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提出一种电子干扰掩护下的多机空战协同行为模拟方法及其存储介质，能够有效处理空战推演仿真过程中面临的电子干扰掩护下的多机协同复杂问题，大幅度提高典型空战仿真推演中红方作战任务完成率和干扰机的生存率，在保证电子干扰机高生存率的前提下，尽可能提高作战任务的完成率。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种电子干扰掩护下的多机空战协同行为模拟方法，包括如下步骤：
[0009]战场态势信息建模步骤S110：
[0010]根据情报探测装备所能探测到的蓝方战场信息，对战场态势信息进行建模，所述情报探测装置包括红方预警机，所述战场态势信息包括蓝方武器平台的ID、类型、武器平台型号、位置信息、航向、速度、受损百分比和生存状态；
[0011]蓝方目标威胁度建模步骤S120：
[0012]针对干扰机编队执行打击任务过程中，面临蓝方空中歼击机、和蓝方干扰机编队的直接威胁，对蓝方空中歼击机和干扰机编队的威胁分别进行建模，同时根据红方干扰机编队对两类蓝方威胁程度，判断红方干扰机编队面临的总威胁；
[0013]基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130：
[0014]使用作战行为树的方法模拟红方电子干扰掩护下的歼击机编队执行任务级行动，采用行为树的方式顺序执行“干扰机编队准备”、“初始集结形成编队队形”和“干扰机编队协同执行空中作战任务”三个子树，其中“干扰机编队准备”和“初始集结形成编队队形”两个子树的根节点都是序列节点，其叶节点顺序执行，所述“干扰机编队准备”的2个叶节点顺序为：选择干扰机执行干扰掩护任务；选择歼击机执行空中拦截任务，所述“初始集结形成编队队形”的3个叶节点顺序为：接收任务输入初始集结点坐标；设定干扰机、歼击机巡逻参数；飞往集结点，形成集结队形；“干扰机编队协同执行空中作战任务”子树的根节点设计为序列节点，子树和叶节点顺序执行，其第一个子树设计并行节点，进行蓝方歼击机/干扰机编队威胁条件判断并处理相应威胁的条件子树和“干扰机编队前往进攻准备点”的叶节点并行执行，其余两个叶节点分别为：干扰机编队寻歼蓝方空中重点目标，以及完成作战任务或仿真时间结束，返航至红方机场。
[0015]可选的，所述战场态势信息建模步骤S110具体为：
[0016]对于t时刻，包括红方预警机的情报探测装备所获取到的蓝方战场态势信息X(t)＝{x1(t),x2(t),
…
,x
n
(t)}，n指蓝方武器平台数量，x
i
(t)表示t时刻蓝方某一作武器平台态势信息，
[0017][0018]x
i
(t)＝x
i.ID
(t),x
i.LX
(t),x
i.XH
(t),x
i.POS
(t),x
i.HX
(t),x
i.SPEED
(t),x
i.DA
(t),x
i.WH
(t)分别表示t时刻蓝方武器平台的ID、类型、武器平台型号、位置信息、航向、速度、受损百分比和存活状态。
[0019]可选的，蓝方目标威胁度建模步骤S120中：
[0020]对蓝方空中歼击机的威胁进行建模，具体为：
[0021]蓝方歼击机对红方空中干扰机混合编队构成威胁，假设红方干扰机编队与蓝方歼击机的安全距离为Dis
safe.air
，只考虑距离小于安全距离Dis
safe.air
的蓝方歼击机，蓝方歼击机x
i
威胁ET
air
通过作战能力威胁指数距离威胁指数角度威胁指数和速度威胁指数表示：
[0022]作战能力威胁指数：
[0023][0024]式中分别为蓝方歼击机x
i
射程、机载弹药量和机载雷达探测
参数，ε
survive.air
、ε
voyage.air
、ε
damaged.air
分别为蓝方歼击机生存系数、航程系数和受损状态系数；
[0025]距离威胁指数：
[0026]式中，Dis
air.jam
为红方干扰机与蓝方歼击机的距离，为蓝方歼击机速度，V
jam
为红方干扰机速度，为确保干扰机电子干扰掩护，干扰机编队按干扰机速度行进；
[0027]速度威胁指数：
[0028]综上，蓝方歼击机的威胁指数T
air
可加权求得：
[0029][0030]式中，分别为蓝方歼击机作战能力威胁权重系数、距离威胁权重系数和速度威胁权重系数；
[0031]对当前处于红方干扰机安全距离之内的全部蓝方歼击机分别计算威胁指数，红方干扰机编队按照威胁指数大小排序进行威胁处理，
[0032][0033]可选的，蓝方目标威胁度建模步骤S120中：
[0034]对蓝方空中干扰机编队威胁进行建模具体为：
[0035]蓝方电子干扰机可影响红方预警机探测能力，且处于蓝方电子干扰机干扰范围内的蓝方歼击机对红方干扰机编队构成直接威胁，计算蓝方电子干扰作战编队威胁时须考虑蓝方电子干扰机的电子干扰参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子干扰掩护下的多机空战协同行为模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：战场态势信息建模步骤S110：根据情报探测装备所能探测到的蓝方战场信息，对战场态势信息进行建模，所述情报探测装置包括红方预警机，所述战场态势信息包括蓝方武器平台的ID、类型、武器平台型号、位置信息、航向、速度、受损百分比和生存状态；蓝方目标威胁度建模步骤S120：针对干扰机编队执行打击任务过程中，面临蓝方空中歼击机、和蓝方干扰机编队的直接威胁，对蓝方空中歼击机和干扰机编队的威胁分别进行建模，同时根据红方干扰机编队对两类蓝方威胁程度，判断红方干扰机编队面临的总威胁；基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130：使用作战行为树的方法模拟红方电子干扰掩护下的歼击机编队执行任务级行动，采用行为树的方式顺序执行“干扰机编队准备”、“初始集结形成编队队形”和“干扰机编队协同执行空中作战任务”三个子树，其中“干扰机编队准备”和“初始集结形成编队队形”两个子树的根节点都是序列节点，其叶节点顺序执行，所述“干扰机编队准备”的2个叶节点顺序为：选择干扰机执行干扰掩护任务、选择歼击机执行空中拦截任务，所述“初始集结形成编队队形”的3个叶节点顺序为：接收任务输入初始集结点坐标，设定干扰机、歼击机巡逻参数，飞往集结点，形成集结队形；所述“干扰机编队协同执行空中作战任务”子树的根节点设计为序列节点，子树和叶节点顺序执行，其第一个子树设计并行节点，进行蓝方歼击机/干扰机编队威胁条件判断并处理相应威胁的条件子树和“干扰机编队前往进攻准备点”的叶节点并行执行，其余两个叶节点分别为：干扰机编队寻歼蓝方空中重点目标，以及完成作战任务或仿真时间结束，返航至红方机场。2.根据权利要求1所述的多机空战协同行为模拟方法，其特征在于，所述战场态势信息建模步骤S110具体为：对于t时刻，包括红方预警机的情报探测装备所获取到的蓝方战场态势信息X(t)＝{x1(t),x2(t),
…
,x
n
(t)}，n指蓝方武器平台数量，x
i
(t)表示t时刻蓝方某一作武器平台态势信息，x
i
(t)＝x
i.ID
(t),x
i.LX
(t),x
i.XH
(t),x
i.POS
(t),x
i.HX
(t),x
i.SPEED
(t),x
i.DA
(t),x
i.WH
(t)分别表示t时刻蓝方武器平台的ID、类型、武器平台型号、位置信息、航向、速度、受损百分比和存活状态。
3.根据权利要求1所述的多机空战协同行为模拟方法，其特征在于，蓝方目标威胁度建模步骤S120中：对蓝方空中歼击机的威胁进行建模，具体为：蓝方歼击机对红方空中干扰机混合编队构成威胁，假设红方干扰机编队与蓝方歼击机的安全距离为Dis
safe.air
，只考虑距离小于安全距离Dis
safe.air
的蓝方歼击机，蓝方歼击机x
i
威胁ET
air
通过作战能力威胁指数距离威胁指数角度威胁指数和速度威胁指数表示：作战能力威胁指数：式中分别为蓝方歼击机x
i
射程、机载弹药量和机载雷达探测参数，ε
survive.air
、ε
voyage.air
、ε
damaged.air
分别为蓝方歼击机生存系数、航程系数和受损状态系数；距离威胁指数：式中，Dis
air.jam
为红方干扰机与蓝方歼击机的距离，为蓝方歼击机速度，V
jam
为红方干扰机速度，为确保干扰机电子干扰掩护，干扰机编队按干扰机速度行进；速度威胁指数：综上，蓝方歼击机的威胁指数T
air
可加权求得：式中，分别为蓝方歼击机作战能力威胁权重系数、距离威胁权重系数和速度威胁权重系数；对当前处于红方干扰机安全距离之内的全部蓝方歼击机分别计算威胁指数，红方干扰机编队按照威胁指数大小排序进行威胁处理，4.根据权利要求3所述的多机空战协同行为模拟方法，其特征在于，蓝方目标威胁度建模步骤S120中：对蓝方空中干扰机编队威胁进行建模具体为：蓝方电子干扰机可影响红方预警机探测能力，且处于蓝方电子干扰机干扰范围内的蓝方歼击机对红方干扰机编队构成直接威胁，计算蓝方电子干扰作战编队威胁时须考虑蓝方电子干扰机的电子干扰参数及干扰范围因素，因此，作战能力威胁指数：
式中，B
jam
、E
jam
、分别为蓝方干扰机机动参数、干扰参数，ε
survive.jam
、ε
...

【专利技术属性】
技术研发人员：田成平，林旺群，王伟，王锐华，李妍，徐菁，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院战略评估咨询中心，
类型：发明
国别省市：