地炮营目标火力分配算法研究和设计文献综述

 2022-11-30 14:32:11

文 献 综 述

摘要:随着信息化武器装备的不断更新换代,其相应的打击能力也不断提高,火力分配的优化直接影响着战争的进程和胜负。实际作战中,由于作战火力单元资源有限,难以做到对所有目标进行均匀打击和有效覆盖。因此需要在满足火力资源约束条件下,紧紧围绕作战使命,合理分配火力,以综合效能作用于敌要害和关节,争取以最小的代价最大限度地达成作战使命。火力分配问题实际上是一个多目标优化问题,国内外针对火力分配问题的研究非常广泛,而且根据不同的火力和目标提出相应的优化算法。

关键词:火力分配;约束条件;多目标优化;算法;整数规划

1.线性规划和资源分配问题

在近几年,随着社会经济的发展,资源分配问题已经广泛存在于社会各个领域,并且已经成为制约我国改革、发展、稳定的焦点问题。如何在满足各使用者的基础上,将有限资源进行最佳分配,使得生产成本最低、投资最省、产量最高、利润最大,以最大限度地提高效益,是资源分配问题中亟待解决的难题,所以资源分配的求解方法就给解决这种问题带来了很大的方便。线性规划是运筹学中研究较早,理论和算法比较成熟的分支之一,它主要研究在线性等式(或不等式)的限制条件下,使某线性目标函数取得最大值(或最小值)的问题,并且求解有统一而简单的方法即单纯形法。但在许多问题中,决策变量必须为整数,例如当决策变量是分配的人数、购买的设备数、投入的车辆数时,它们一般必须为非负整数时才有意义。在这种情况下,常需要应用整数规划进行优化。0-1整数规划是整数规划的特殊情况,也是最广泛的整数规划,用0-1整数规划求解时有时会更容易。有时源分配问题上也可以使用动态规划求解,动态规划是解决多阶段决策过程最优化问题的一种方法,这种方法就是把它看成一个时间轴,在时间的推移过程中,在每个时间阶段选择适当的决策,以使整个系统达到最优。

2.炮兵射击学概念

炮兵射击学是研究使射弹准确命中预定位置并获得最大效益的方法及客观规律的军事科学。射击学体系主要由基础理论、决定射击诸元理论、射击方法、射击指挥和射击效率评定等内容构成。我军炮兵射击理论主要是五十年代从前苏联引进的,经过射击理论工作者的艰苦努力,克服了原理论的不足,紧密结合我国的具体情况,逐步建立了具有我国特色的炮兵射击理论体系。然而,在新的历史时期,特别是军委提出新时期军事战略方针以来,我军炮兵日益朝着火炮自行化、弹药多样化、指挥自动化和保障现代化的方向发展。这既为炮兵射击理论的发展提出了客观要求,又为炮兵射击理论的发展提供了机遇。

3.火力分配的概念

火力分配(WTA)是指根据作战目的、战场态势和武器性能等因素,将一定类型和数量的火力单元 以某种准则进行分配,攻击一定数量敌方目标的过程。WTA是战场指挥当中的重要环节,是决定作战效果的关键因素。WTA问题属于一类NP.hard问题。其中以遗传算法为基础设计搜索算法居多。遗传算法是应用最为广泛的智能优化算法之一,具有很强的全局搜索能力;但其在实际应用中也存在着进化慢、易早熟收敛等问题。实际研究表明,适应度函数的选取和 遗传算子调节机制的设置是影响遗传算法性能的关键。适应度函数选取不当将会严重影响算法的计算效率,而传统的遗传算法存在交叉变异概率在种群 进化过程中固定不变的不足。

4. WTA问题的数学描述

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