【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子对抗专业资源分配，特别是一种基于混合仿生算法的干扰资源分配方法。
技术介绍
1、随着电子技术的发展，电子对抗已经对作战双方的信息获取、通信、指挥控制等方面有着重要的影响，是取得战场胜利的基础，对战双方围绕电子设备使用效能的对抗与反对抗已经成为信息化战争的主要内容之一。随着战场涉频装备呈指数增长，双方围绕电磁频谱优势的斗争已经逐渐从传统的单装对抗发展成为了体系对抗。如何使用己方有限的电子干扰资源完成在雷达、通信、光电和导航等方面的最佳干扰效果，是电磁频谱体系作战指挥决策所需要研究的重要课题。
2、近年来，不同的研究团队针对干扰资源分配问题开展了大量的研究，主要集中在干扰资源的数学模型构建及其优化求解算法方面，其中优化求解算法主要以智能优化算法为主，包括遗传算法、蚁群算法、粒子群算法、布谷鸟算法和人工免疫算法等，目前这些算法已被成功应用于干扰资源分配问题，与传统的数值计算方法相比，这些算法具有实现简单、求解较优解效率高等特点，但也存在求解结果具有随机性、容易陷入局部最优、结论存在泛化性等不足。另外由于上述各类智能优化算法各具特点，在不同条件下表现出不同的优势，所以对于各种不同类别的智能优化算法之间的性能对比目前还没有一个统一的定论，这也是上述各类方法之间相互借鉴融合发展的重要原因之一。通过融合各类方法之长的综合方法性能会进一步提升，这也是干扰资源分配问题的各类智能优化求解方法后续的重要发展趋势之一。但是这些算法在通用性、鲁棒性、准确性和全局最优方面存在着局限。
技术实现思路<
1、鉴于此，本专利技术提供一种基于混合仿生算法的干扰资源分配方法，通过分析电子对抗过程中的时域、空域、频域和干扰样式等方面对干扰效能的影响，建立了以整体作战效能最优为目标函数的干扰目标分配数学模型。通过融合遗传算法、粒子群算法和蚁群算法等传统智能优化算法，提出一种混合仿生优化算法，对干扰资源目标分配数学模型进行求解，并从计算准确性、时效性和鲁棒性等维度对算法进行仿真验证，验证结果表明该算法可有效应用于电子对抗干扰资源分配。
2、本专利技术公开了一种基于混合仿生算法的干扰资源分配方法，其包括：
3、定义干扰资源分配数学建模：根据电子对抗作战效能评估的指标体系特点，以层次分析法作为基础，通过定性与定量相结合的方式处理各种决策因素，将影响干扰分配的因素分解为各子因素，并通过支配关系将各子因素分组为层次结构，通过比较确定每个因素在层次中的重要性；
4、通过考虑干扰资源对雷达干扰效能指标的影响，建立干扰对象分配的资源调度数学模型；
5、构建干扰机任务分配模型；
6、设计混合仿生算法：基于干扰资源任务分配数学模型，以粒子群算法为基础，引入遗传算法中的交叉及变异操作，完成混合仿生优化算法的开发，通过粒子与粒子极值两两交叉、粒子自身变异和拟制之间相互学习沟通的方式使粒子能探索到新的搜索空间，得到最优任务分配方案。
7、进一步地，所述资源调度数学模型需要考虑的因素包括频段匹配程度、方位匹配程度、引导时间、干扰样式匹配程度、干扰距离和有效干扰扇面；
8、频段匹配程度是干扰机发射干扰信号的频率范围与敌方雷达信号频率重合程度；方位匹配程度是干扰机的天线指向与敌方雷达真实方向对准的程度；引导时间是干扰设备从侦察到敌方雷达信号开始，到引导发射出有效干扰信号之间的时间；干扰样式匹配程度指标主要考虑干扰机具备的干扰样式是否能匹配目标雷达的信号样式，干扰机在完成敌方雷达时，采取的手段包括噪声调频干扰、灵巧噪声卷积和间歇采用重复转发；当干扰信号功率与雷达回波信号功率之比等于干扰压制系数时，雷达有信号质量探测跟踪目标，此时雷达到目标的距离为干扰距离；有效干扰扇面是雷达受到压制性干扰时，其荧光屏上出现干扰信号的角度范围，在该角度范围内雷达无法发现和跟踪目标。
9、进一步地，频段匹配程度表示为：
10、
11、其中，为频段匹配程度，干扰机的频率范围为，敌方雷达的频率范围为，频段匹配程度越高，说明干扰信号与敌方雷达信号频段匹配程度越高；
12、方位匹配程度表示为：
13、
14、其中，为方位匹配程度，为偏移敌方雷达天线主瓣的角度；为敌方雷达天线在方向的增益，为敌方雷达天线在主瓣方向的增益，方位匹配程度指标越高，说明干扰机天线指向与敌方雷达真实方向对准程度越高；
15、引导时间表示为：
16、
17、其中，为引导时间，为干扰机引导所需时间；
18、将可对雷达实施成功干扰的所有干扰样式记为集合u；如果干扰机在干扰该雷达时，选择的干扰样式属于集合u，则干扰样式匹配程度取值为1，否则，干扰样式匹配程度取值为0；
19、干扰距离表示为：
20、
21、
22、其中，为干扰距离，为雷达距我方干扰机的距离；当时，我方干扰机无法形成有效干扰；当时，我方干扰机能有效干扰；和分别为干扰信号和雷达回波信号；和分别为干扰发射功率和雷达发射功率；和分别为干扰天线增益和雷达天线增益；和是干扰信号对雷达天线极化系数和目标雷达截面；为雷达天线在干扰方向上的增益；和分别为干扰机到雷达的距离和雷达到目标的距离；称为干扰机的最小有效干扰距离；
23、有效干扰扇面表示为：
24、
25、其中，为雷达馈线损耗系数；为干扰信号对天线的极化系数；为与天线特性有关的常数；为有效干扰扇面的角度，为压制系数，为有效干扰扇面，为雷达天线波瓣宽度。
26、进一步地，所述构建干扰机任务分配模型包括：
27、确定最终目标，并分析影响目标的因素，将其作为效能指标，将系统划分为从上至下存在支配关系的不同层次；
28、通过比较最低层次的指标，通过一致性排序法确定层次结构中每个因素的权重和最低层次的指标的综合权重，并完成评价打分；表示第i个因素对应的权重，表示第z个因素对应的权重；层次结构中的因素包括频段匹配程度、方位匹配程度、引导时间、干扰样式匹配程度、干扰距离和有效干扰扇面；
29、计算干扰效果的总体效能，并对总体效能中的每个效能指标值进行归一化，，z为大于1的正整数，表示权重的总数；基于归一化后的总体效能，确定作战效能。
30、进一步地，所述计算干扰效果的总体效能，包括：
31、若存在个干扰机，个敌方雷达，则在第i个因素的总体效能表示为：
32、
33、其中，表示针对第 i个因素，第个干扰机对 b个敌方雷达的效能指标值，表示针对第 i个因素，第个干扰机对个敌方雷达的效能指标值，效能指标值通过各指标的隶属度函数求得；为大于1且小于m的正整数， b为大于1且小于n的正整数。
34、进一步地，所述效能指标值的归一化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于混合仿生算法的干扰资源分配方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资源调度数学模型需要考虑的因素包括频段匹配程度、方位匹配程度、引导时间、干扰样式匹配程度、干扰距离和有效干扰扇面；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，频段匹配程度表示为：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建干扰机任务分配模型包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算干扰效果的总体效能，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述效能指标值的归一化的形式表示为：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若总体效能中的一个效能指标值为0，则说明干扰机无法对敌方雷达实现有效干扰，则第个干扰机对b个敌方雷达效能作战效能表示为：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，干扰机协同作战任务分配作为NP-Hard问题，即满足约束条件下，将任务合理分配给各干扰机；任务分配的目的是使得作战效能最大化，即：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：仿真试验和分析；在确定混合仿生算法的参数后，对干扰机任务分配场景进行仿真计算，并与传统算法的计算结果和计算时间进行对比，其中，混合仿生算法的参数包括种群规模、迭代次数、交叉概率、变异概率、惯性因子最大值、惯性因子最小值和选择概率。
...【技术特征摘要】
1.一种基于混合仿生算法的干扰资源分配方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资源调度数学模型需要考虑的因素包括频段匹配程度、方位匹配程度、引导时间、干扰样式匹配程度、干扰距离和有效干扰扇面；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，频段匹配程度表示为：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建干扰机任务分配模型包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算干扰效果的总体效能，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述效能指标值的归一化的形式表示为：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若总体效能中的一个效能指...
【专利技术属性】
技术研发人员：李复名，肖里昂，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：
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