多策略雷达干扰资源分配方法

1多策略雷达干扰资源分配方法研究引言研究背景和意义在现代高科技战争条件下，电子战继海陆空三维战争之后开展成为第四维战争，电子对抗是取得制天权、制空权、制海权和战场主动权的根底和先决条件，己成为现代战争的重要组成局部，电子对抗装备是否正确使用和调度，对整个战局起着重要的作用。雷达对抗是电子战的重要组成局部，它是以雷达为主要作战对象，通过电子侦察获取敌方雷达、携带雷达的武器平台和雷达制导武器系统的技术参数及军事部署情报，并利用电子干扰、电子欺骗和电子攻击等软、硬杀伤手段，削弱、破坏敌方雷达的作战效能而进行的电子斗争。雷达是对远距离目标进行无线电探测、定位、测轨和识别的电子系统，是迄今为止最为有效的远程电子探测设备之一。它根据雷达目标对电磁波的散射来判定目标的存在，并确定目标的空间位置[1]。雷达具有极广泛的用途，是重要的信息战装备，具有全天候、远距离、大面积监视能力，这使它在信息获取中具有关键的作用。破坏敌方雷达的有效使用，就可造成敌方雷达迷盲、武器失控、指挥和控制失效、战斗力丧失。经过第二次世界大战及战后几场局部战争的考验和近代雷达对抗技术开展的推动，雷达对抗己成为当代电子战和军事电子领域中开展最为活泼的技术领域之一。.1问题提出在现代战争中，电子对抗战场环境复杂多变，我们所面对的敌方雷达目标往往有很多个，在同一时间需要干扰的雷达目标也有几个甚至几十个，而我方可用的干扰资源往往也有几个到几十个，但一般是很有限的。那么如何合理充分地利用干扰资源，让既有的干扰资源获取更大的作战效益，就成了战场指挥员所面临的棘手问题。很多情况下，指挥员都是凭自己的经验来分配干扰任务，但是当敌方雷达数量很多，或者战场环境很复杂时，这种经验手动分配可能会带来严重的后果。雷达干扰资源分配是指在雷达侦察的根底上，针对敌方雷达的数量、威胁程度、威胁时间，结合我方现有的干扰资源以及战术要求，运用各种干扰资源分配技术，对干扰资源进行任务分配的过程[2]。雷达干扰资源分配合理与否是直接影响作战效果的重要因素之一，为了最大限度的利用我方干扰资源，最有效地干扰敌方威胁雷达，必须合理分配我方有限的干扰资源。本章研究的雷达干扰资源分配的作战思想是这样的：在空中进攻作战中，空袭方(我方)作战飞机按照上级规定的空袭任务实施空中突击。为了掩护空袭飞机的平安，推迟防空方(敌方)雷达对我方作战飞机的发现时间，除使用硬摧毁手段进行先期火力打击外，还将利用电子对抗手段干扰压制敌方的搜索雷达以及预警雷达系统，以缩小雷达的探测区域，降低其探测能力，保障我进攻作战任务的顺利完成。本章内容以空中进攻作战为背景，讨论在攻击航线确定的条件下，为有效降低敌方雷达的探测能力，而应采取的最正确干扰资源分配决策。为明确讨论，将问题进一步限定为：在完成了目标雷达威胁分析、干扰任务分析、干扰参数选择、干扰机(站)位置预先配置的情况下，为实现我方雷达干扰资源实时有效地干扰一组威胁目标，决定具体用哪一部或者哪几部干扰机干扰哪一部威胁雷达，以到达最正确的整体干扰效益。雷达干扰资源分配实际上是雷达干扰任务方案的一局部，一般作战任务方案过程包括任务分解和任务资源分配两局部。在这里，雷达干扰作战的任务分解是根据雷达侦察获取的敌方雷达目标数量、雷达参数和性质、型号和性能等情报，经态势分析判定其用途和对我方军事行动(目标)的威胁程度以及需干扰时间，然后结合我方被保卫目标的重要程度，来综合确定对雷达的干扰顺序。本章是在这局部工作的根底上进行的，即只研究任务序列确定后的资源分配。.2雷达干扰资源分配算法研究的意义雷达干扰资源分配一直是个十分棘手的问题。由于电子战的特点及其任务方案的高度不确定性、高度复杂性以及时间紧迫性等特点，使得雷达干扰资源分配成为作战指挥不可缺少的方案过程。在当前作战过程中，利用计算机进行任务方案的辅助生成，是提高指挥员的谋略水平与指挥能力，促进决策更加科学化和军事理论研究开展的重要手段。资源分配方案的生成是一个方案演进求精的过程。制定分配方案的目的是在应急形势下，基于不完整、不精确、多变化的战场信息，快速、正确地预测并处理战场不确定性，提高资源分配的质量和效率，从而提高指挥的正确性、及时性与稳定性。为了合理分配干扰资源以取得最正确的或满意的整体干扰效果，我们有必要对雷达干扰作战的资源分配方法进行探索。雷达干扰资源分配是电子对抗领域的一个重要研究课题，合理的干扰资源分配可以使有限的干扰资源发挥最正确的干扰效果。研究结果将给指挥人员提供一个较优的辅助任务方案方案，在对雷达实旌电子干扰作战的各个阶段，为指挥员进行干扰决策指挥提供科学的辅助参考，从而大大提高作战资源利用率，缩短作战总使命的完成时间，提高作战效率，减少作战平台资源及兵力损耗。国内外研究现状和开展趋势雷达干扰资源分配原那么一般根据以下两种战术原那么进行干扰任务分配决策[3]。壳一对减一原咸那么。末包括用以下秋两种副情况纯：饭1)爆一部通干扰烫机在脾同一嗽时刻丢只对部一部块雷达班进行迫干扰旅，在捆整个朝过程荒中，婆同一监部干多扰机贩可干调扰多拨部雷裂达，蔽即干颜扰机去可以晒重复喝利用灯；年2)包对每神一部启雷达纱，在祝整个渡过程交中只嫁分配钱一部瓣干扰耻机。治在干冻扰资犯源比库较紧尝张的群情况截下，视根据坐一对隆一原陵那么进悼行干蚀扰任酿务分宋配，沸可以期尽可蜂能多牙的对莫敌方胞雷达意实施探干扰草，缺需点是榨不能摇保证帅对每炒一部齐雷达懂的干佛扰都动有效短。划多对虑一原告那么。阅包括醉以下微两种阁情况学：蔬1)后一部戴干扰摧机在坛同一础时刻和只能启干扰杨一部短雷达匠，在疮整个线过程将中，利同一剥部干丸扰机磁可干冠扰多涌部雷易达；营2)传对每再一部稳雷达贞，在认整个瓜过程响中可泳分配尚多部站干扰挣机。骄根据狭多对丽一原浪那么进供行干研扰任亩务分夹配，药主要发是为雕了抓肥住主很要矛侦盾，奸以便恐对敌炸方威脉胁程讲度大己的雷截达进守行重组点干肝扰，麻缺点剪是当词我方朱干扰吉机数亦量不背是足箭够多婶，或片者敌昏方雷浪达数梁量很乱多时愉，容机易造他成漏伟干扰敬。蛇早期躺的雷腹达对槽抗，摊都是植“淡点对拍点务〞遣的对哄抗，简即用各一部钞干扰桶机对虎付一溜部雷盘达。生在实饼际的再干扰浩战术孔应用解时，俘“驾面对序点贫〞每、伟“慎点对狡面还〞谈和食“帝面对邻面秘〞旅干扰凝的情备况均臭有出病现。只例如碌，为毅了对同付非招常重纸要的娱目标丘(预勤警机信雷达腿等)所，就坝需要罚“任面对班点信〞骑的干邪扰，熊当单族个作稼战平事台遇填到多拖方向筛的攻乞击时不，就糠需要晋“逗点对沾面独〞零的干语扰。方随着巧雷达鲜对抗仍技术差的发她展，痰现代酬雷达摄广泛仔采用臂多雷拖达冗烂余覆识盖，罢或多把雷达匪组网遗工作有。相食应地翁，雷裳达对止抗也占正在秆向湾“跨面对激面盘〞贤的方缴向发佳展，洋即应己用多栋局部伞布在彩不同其空域漫或地北域上呆的干辱扰机住同时舅对特郊定区并域内谢的多滩部雷颠达实阻施干蜜扰狐[4锦]沫。咽相应跨地，貌对抗橡方式尾由点走到面基、点轨面结蹄合的励开展歉趋势腰[4雾]羡对干发扰资搏源修分配话技术柄也提政出了喜新的竭挑战潮。因堤此，犯为了献满足询现代缩雷达印对抗亏的需退要，埋本章促在上病述一歉对一认、多五对一手原那么肾的基段础上马，针鲁对榜“银点对需面腾〞路和选“擦面对扎面赠〞轻对抗敏，又从提出箩了一诚对多豪和多瞒对多糟的分海配策唯略。餐雷达歌干扰吓资源误分配没算法恨关于瘦雷达长干扰耻资源斗分配澡问题渠的研那么究，掌主要己有下丙面几仁种算貌法。踏〔一厅〕纸传统高的动铃态规提划算写法蜜[5危]滋过去效，一务般采摘用传确统的悄动态限规划唉算法艺来解扑决雷胜达干庙扰资辣源分拼配问限题。狱这在面把雷裤达干显扰效某果当盲作一腥个综忧合评飘价值热时是意可以喘接受影的。箭其具旦体做伐法是央忽略痕像干寻扰样车式等吐一些睡难以少处理集的因缘素，狱把雷慕达干软扰资碰源视困作一己种普织通的象资源掀，将捉其分逆配问涛题简纸化成烤普通南的单碑目标棍规划薄问题播，进贼而采脉用传漫统的疯动态侧规划瘦模型逮来求泼解。制这种多简化尼虽然央可以镰减少秋计算棉量，句降低塌问题随的复平杂性锹，但差同时皇精确纸性也廉大为咱降低荣，因瓜此往富往不曲太符绘合实纪际情乱况。持〔二浑〕箩模糊象多属特性动挪态规怎划模花型摔[5伯]列由于颗干扰日效果避不是辟一个最给定沃的综寻合评夹价值宅，而滚是与这很多雅因素军有关岂，如游干扰崖频率伙、干绞扰功揭率、充干扰颜时机竟和干侮扰样烦式等健，又霉由于毙各指镇标对死干扰喘效果够影响加的模押糊不灾确定献性，向使得邻雷达钢干扰恩资源帜分配金问题楚实际玉上是马一类柱典型院的多射阶段再模糊逆多属质性决炊策问箩题。挺模糊期多属艰性动椅态规奸划模岗型利变用多净属性涛决策捡方法干和模岗糊集裳理论着，解厕决了策雷达辛干扰岭资源禾分配蚕问题缸中的拒多因踩素和剂模糊疤性问票题。溜这种已方法虎利用足专家洽知识夹，通斗过模递型运摸算，案实现让多阶劣段多炼属性易整体斗优化斥，因挽而能杰够快伸速合桐理地袋进行鸣雷达振干扰蹄资源迫分配玉，达奖到最柏佳整恐体效初果。号但是穴，由氧于各比雷达炭／任还务重锹要性而加权估系数柄的不圣同，旁即使松一部街干扰归机对恰两部疫雷达冲产生些相同垃的干拦扰效旅果，么它们兔对于耐完成芦整个捆作战攀使命熊的贡景献也晴是不唉一样婶的，步因此百，简炉单地笑将干揪扰效敢果作悼为动挤态规帖划的冤目标恭值是用不合劝适的失。维本章通将由丢干扰冒效果巧和与狡之相计对应吐的目坝标雷狭达权却重所幅共同旱确定辫的对委作战俩效能僚的影贝响程抚度定眼义为承干扰真效益谋，对萍传统蹲的模吴糊多想属性舍动态竖规划幕模型施做出笋了改坐进，竖将其络目标贩函数垮由干欲扰效羡果最筋大化面改为扇干扰笨效益伏最大纱化。款本章蠢后面租小蛮节所湖要讨炼论的立单目崖标雷其达任垒务干抱扰资什源分殊配模如型就粮是以幸这种姿改良鹅后的馒模糊调多属派性动捞态规步划算晕法为收核心取实现枯的。波〔三分〕虹智能脏雷达郊干扰拨决策谢支持谨系统挑ID历SS肃RJ给(T障he辜I驻nt渐el茅li古ge短nt恨D构ec钩is对io慎n玩Su拦pp占or呜t莫净Sy扣st见em木o蚕f睁柴Ra蓝da守r域抚Ja难mm免in障g)识[6塞]屡智能距雷达迎干扰砍决策疗支持特系统钱就是怒为适芦应现恢代电抢子战配态势州瞬息劝万变嫁、情尘况多释种多盛样的睁特点箩而应里用于迅地对恳空雷洞达干通扰作独战指岛挥的咏智能奋决策萌支持善系统贱。其卧主要尼功能逝包括叫：预肆先决棵策、版干扰劳资源舅配置崖、干哗扰方提案拟劳定和钢干扰矮效果岭综合期评估棕等。算其中啄干扰燕方案厅拟定登包括详：干敞扰参共数的困决策涉、干割扰时秋机的返决策崭、干劲扰资挥源分业配以世及干孤扰效堆果评魄估。情ID泪SS娘RJ震运用他分级笔模糊砌综合害评估蝇技术伙对各边种干摆扰方敌案的卷雷达灰干扰瘦效果衬进行衣综合于评价提，然落后根洞据评辜价结谨果，富选择帽最优册干扰村方案愈。千干扰侦资源骗分配妨技术偶是雷稻达干漆扰智存能决挂策支晕持系此统中承的核家心内涛容，握如何索快速折对现端有资筐源进苗行合炮理地珠分配追直接钱关系兄到该料雷达丘干扰嫩智能挠决策音支持散系统等的成颠败。香根据虚分配索决策释时所均依据坚的战逃术原到那么以躺及决估策问坛题规杠模的朗大小密，智裂能雷咸达干完扰决坐策支惊持系舞统急(I庆DS唱SR稿J弱)提叛出了靠三种殃不同沃分配册技术梯，用筐三种例不同付的方怪法解城决雷束达干遣扰资峡源分培配问族题。顺第一剃种方奋法：攀在一花对一配分配夸原那么莲中，碌由于喂各阶次段的捏状态急较少宪，且容各状跑态满城足无警后效摸性，踏因此绘系统透采用阻多级怕优化返动态磁资源袭分配渔算法解，就哀是上属面所院说的蔬模糊利多属族性动尝态规稻划算袭法。暂该方谦法能勇够在朴我方敢干扰董机的僚数量朴和敌与方数劲量威由胁雷争达相展等的诱情况港下快匀速地等找到更最优士的或妙者合营理的女分配绍决策萍方案略，不舰足之莲处在礼于当雪系统庭规模缓较大淘时运蹄算速奶度比宣较慢教。竭第二垃种方哀法：汪在多宋对一捆分配搞原那么寸中，母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Jk滚-1蹦f纹Jk枕-2电由于券我们烘进行粮的是江战前辫决策撇，因亏此，肉对于防每部跪干扰盆机执迈行的定第一萄个任肥务，甚假定尝干扰误机在责雷达席威胁谎时间晃t慕Ri思-b赚eg头之前铅已到慨达任码务执沸行地翅点云T傻i-帝lo悠ca别ti散on匀，从平而在望雷达丘的整杠个威窗胁时餐间段理干扰都机均侧能对执其进吼行有茄效干讨扰。熄而对粱于干伍扰机唤执行寺的非滥第一屑个任励务，玉假定烛为仙T乳1片，干缘扰机江能进梨行有暂效干筋扰的效起始植时间挨，要哪根据抢干扰暑机典J停k答在当刚前时华间最会后处体理完膊的任脸务茧l(挎k)坛的结哨束时驴间洗t腾l(绑k)脆、垒t踏l(矮k)辱时刻绝干扰雁机的尊位置章、任宪务金T充1允的执柔行地迫点以召及干绪扰机模运行涂速度悲等因杠素来碎综合健确定贿；对餐于运餐动雷唤达，疲还要女考虑带雷达直载体阵的运循行参裙数(夺运动献速度苗、方娇向等迎)以侨及干钱扰机采与雷尤达的裂最正确赖相对慎位置辆。帝不难镜看出佩，任棍务模捞型和钳干扰歪资源钢模型垦具有能动态蝶性的集特征忍，如拜雷达虫威胁亦程度默、雷柿达位联置、妇干扰玻机当图前位陵置、防干扰余机忙档闲状商态、孕当前副时间慌最后军处理坏完的银任务哀以及渗该任它务的支结束楼时间披、从莲而可前以进届行有茫效干趴扰的旱干扰孔时机好等参烟数，肚随着蚀时间泽的推糟移都梅是动轰态变蛾化的肝。币1.紫3.借2境单目迁标雷傲达任都务干践扰资咬源决饿策方岸法沉1.弯3.钉2意.1违单估目标靠雷达絮任务傻干扰碌资源帽分配招问题霜的数叹学描赌述搭假定梳我方笨现有禾的可暑用干钩扰资敢源集圣合为欣J=示{J痛1蜡,J莫2域,补…样,J青m拦}，疮需要略同时装干扰部的敌述方雷输达的疯集合描为R额={贱R钞1弄,R狭2绪,墙…吴,R讨n均}，纲相应晕的任森务集泉合为圆T=弟{T闲1严,T旋2肉,身…已,T首n数}，袭任务黑与雷页达一鬼一对研应，睬即对暮雷达木R黄j恐的枯燥扰为岩任务郑T宵j穷，并素且小轧标数谣字序桶号表禽示了响任务弓的优过先级海顺序扶。今对于仇单目注标雷香达任证务，侄有如础下约抛定；猜1)佳一部善干扰挤机同膏一时蹈刻只容能干孟扰一蜘部雷船达，沙但是栋一部激雷达慈可以柳用多效部干遥扰机碌同时留干扰桂；靠2)快干扰嚼机可浆以重财复利庄用，番即在屯整个吓过程矛中，钳同一路部干竞扰机舌可干练扰多毁部雷咽达；朝3)魂干扰绵机执邮行任银务的羽连续梯性，珠即只纽有在手当前朗任务隙完成挠的情啊况下勇才能事去干援扰另覆一喉部雷枪达，剑不能墓中途烫退出旋或转负移：桶4)扇干扰雄机对剥雷达神进行砌主瓣孟干扰愤。慢最优邪资源伍调度关的问睁题其怨实就风是一济个数督学问仰题求翁最优垦解的蹄过程雹，需梨要定们义的犹变量融有：算U：吨总体禾干扰尾效益古；皆U嫌ij腾：干陡扰机市J挣i杰对雷截达R冤j归的干链扰效器益；坐U喂j芹：各的干扰费机对捐雷达吃R唇j挺的综势合干捆扰效逝益；缝E对ij欧：干领扰机铃J败i您对雷猛达R泪j妖的干旱扰效在果；格E铅j两：各贼干扰伍机对擦雷达堤R符j快的综座合干妙扰效辈果；互检验剥变量洲j程：对大雷达梁R既j梅所要饼求达网到的思干扰俩效果答；物分配喇变量牙x乎ij坏：表