基于自适应大邻域搜索算法的武器-目标分配问题研究

发布时间：2024-02-02 12:30

　　武器-目标分配(Weapon Target Assignment,WTA)是防空导弹武器系统的重要一环,直接影响其作战效能,甚至影响战斗的胜败。本文在已有研究成果的基础上对基于自适应大邻域搜索算法(Adaptive Large Neighborhood Search,ALNS)求解WTA问题进行了研究。首先,分析了WTA问题的研究现状以及解决WTA问题常用的智能优化算法,并从不同角度对WTA问题进行分类,重点研究了静态WTA问题和动态WTA问题。针对战场环境动态变化的问题,提出了基于拦截几何的在线WTA模型。在确定WTA问题的数学模型基础上,根据防空导弹武器系统的问题实际,对经典的优化算法进行改进和设计。同时,在分析现有求解NP难问题优化算法的优缺点的基础上,提出采用ALNS算法对WTA问题进行求解,针对WTA问题的特点,设计了3种破坏算子和3种修复算子,并通过自适应层对算子进行选择,提高了算法的搜索效率。针对随机性影响算子性能评价的问题,对ALNS算法的自适应层进行了改进,并采用模拟退火算法以一定概率接受劣解。这样在保证算法稳定性,提高算法搜索效率的同时,扩大了算法的搜索空间。最后,...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1“红旗-9”防空导弹系统

国防科技大学研究生院硕士学位论文第1页第一章绪论1.1研究背景及意义21世纪以来，以信息技术为核心的新科技、新产业都以前所未有的势头迅猛发展，掀起了新一轮的全球科技革命和军事革命。新军事革命下的局部战争是海、陆、空、天、电五位一体的战争，其特点是：多层次、立体化、全方位。防空作战....

图4.2仿真环境表4.1各目标的威胁度j和武器拦截概率ijp

国防科技大学研究生院硕士学位论文第37页目标的威胁度j及武器平台对来袭目标的拦截概率ijp如表4.1所示：图4.2仿真环境表4.1各目标的威胁度j和武器拦截概率ijp武器目标批次平台1234567891010.820.850.780.750.520.880.440.390.920....

图4.7武器目标分配方案对比

国防科技大学研究生院硕士学位论文第44页表4.10实验结果算法minE最优值minE平均值获得最优解最小迭代次数平均迭代次数ALNS520.06515.01435最优解[10918526743]从表4.10可以看出，相比于收益值为471.70的初始解[21631047589](代....

图4.8三种算法的收敛曲线

国防科技大学研究生院硕士学位论文第46页图4.8三种算法的收敛曲线4.3本章小结本章主要介绍了改进的ALNS算法，并进行了仿真实验，验证了改进的ALNS算法对于求解WTA问题的可行性与有效性。针对解的随机性会对算子的评价产生影响的问题，本文对自适应层进行了重构。同时，为了扩大搜索....

本文编号：3892663