双层规划在任务分配问题中的应用研究

发布时间：2024-04-25 02:09

　　现代信息化战争的新技术、新理论的发展产生了赛博空间(Cyberspace)和赛博战(Cyber Warfare)的新概念。同时伴随着任务分配在军事领域的广泛应用和指挥与控制系统在赛博空间作战中的地位及作用越来越突出,对在赛博空间中如何达成快速指挥和武器资源合理配置的问题提出了更高的要求。WTA(Weapon-Target Assignment)问题(即武器-目标分配问题)的目的是在尽可能短的时间内,将武器资源以最优的方式分配给相应的目标,实现作战效果的最大化。这是一类典型的组合优化问题。对武器-目标的分配方案是否合理关系到能否充分发挥武器资源的最大效能,因此WTA问题已经成为国内外军事领域的研究热点。在这一背景下,本文结合现代空中作战的特点,在对传统WTA问题研究成果的基础上,对其展开了研究,主要包括以下内容：1.在对武器-目标分配问题进行研究的基础上,同时考虑航空平台对武器的装载问题,构建了新型的WTA模型——双层WTA优化模型,对现代空中作战具有更好的适用性。2.为了克服标准PSO算法在求解WTA问题时存在的不足,提出了两点改进策略。通过引入动态粒子飞行时间加快收敛速度以满足WTA...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究目的和意义
    1.2 任务分配问题的研究现状与发展
        1.2.1 任务分配的应用领域
        1.2.2 WTA问题的研究现状
        1.2.3 WTA问题研究现状小结
    1.3 本文的主要工作及论文结构
    1.4 本章小结
第二章 武器-目标分配问题模型
    2.1 WTA问题描述
        2.1.1 WTA问题的研究目标
        2.1.2 WTA问题的分类
        2.1.3 WTA问题的数学特点
    2.2 武器目标分配基本模型
    2.3 三种典型WTA分配模型
    2.4 本章小结
第三章 双层WTA模型的构建
    3.1 模型构建的基本内容
    3.2 双层规划基本理论
        3.2.1 双层规划问题的特点
        3.2.2 双层规划的数学描述
        3.2.3 双层规划的应用
    3.3 基于双层规划的WTA模型
        3.3.1 模型构建假设
        3.3.2 构建双层WTA模型
        3.3.3 打击任务的双层WTA模型
    3.4 本章小结
第四章 基于改进PSO的双层递阶算法
    4.1 PSO算法机制及原理
        4.1.1 PSO算法原理
        4.1.2 PSO算法流程
        4.1.3 PSO算法的常见改进方法
    4.2 针对WTA问题的PSO算法的改进
        4.2.1 粒子动态飞行时间
        4.2.2 基于Levy Flight的逃逸策略
        4.2.3 基于改进策略的双层递阶PSO
    4.3 本章小结
第五章 实验仿真及案例应用
    5.1 粒子编码策略与算法参数设置
        5.1.1 粒子的编码与解码策略
        5.1.2 仿真环境及算法参数设置
        5.1.3 评价标准
    5.2 改进PSO算法求解WTA问题仿真实例
        5.2.1 改进PSO算法求解WTA问题的有效性
        5.2.2 改进PSO算法与标准PSO算法的性能比较
        5.2.3 求解不同规模WTA问题性能分析
    5.3 案例应用
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间参与科研项目



本文编号：3963847