[发明专利]一种多型防空武器混编火力群目标分配优化方法

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1.一种多型防空武器混编火力群目标分配优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：对空中目标及火力群中各防空武器的信息进行采集与处理，确定各空中目标的威胁程度、各防空武器对各空中目标的可拦性以及对可拦目标的拦截时间、拦截概率、拦截次数、拦截效费比；

步骤S2：指定目标分配策略，根据作战环境指定最大化降低空中目标威胁程度、最小化拦截时间、最大化拦截概率、最大化拦截次数、最大化拦截效费比目标分配策略；

步骤S3：建立目标分配决策矩阵，根据空情信息和可用防空武器的数量，建立目标分配决策矩阵，根据指定的目标分配策略为目标分配决策矩阵中的变量赋值；

步骤S4：将目标分配优化问题转化为0-1整数规划问题，建立目标分配优化的优化指标及等式约束和不等式约束，对目标分配决策矩阵进行处理；

步骤S5：求解0-1整数规划问题得到最优的目标分配方案，对转化而来的0-1整数规划问题进行求解，获得指定目标分配策略下的最优目标分配结果，即进行空中目标-防空武器配对；

所述步骤S3中：

目标分配决策矩阵具有如下式所示的形式：

在每个决策周期内，矩阵D的维数n×m根据可用防空武器数量和空中目标数量动态变化，以减小优化问题的复杂程度，其中，

n表示：可用的防空武器数量；

m表示：空中目标数量；

n和m为大于等于1的正数，d_nm为矩阵D中的各变量，依据步骤S2中不同的目标分配策略被赋予不同的值，达到按照不同的目标分配策略优化目标分配方案的目的；

将分配决策矩阵D转化为如下式所示的向量f

f＝[d₁₁ … d_1m d₂₁ … d_2m … d_n1 … d_nm]^T

然后根据可用的防空武器数量小于等于空中目标数量和可用的防空武器数量大于空中目标数量两种情形，将每个防空武器都射击一个空中目标且一个空中目标最多只能被一个防空武器射击、以及每个空中目标都被一个防空武器射击且一个防空武器最多射击一个空中目标的等约束条件均转化为下式的等式约束和不等式约束形式，其中等式约束为A_eqx＝b_eq，不等式约束为Ax≤b；

当可用的防空武器数量小于等于空中目标数量时：

b_eq＝I_n×1，A＝[I_m×m … I_m×m]_m×nm，b＝I_m×1

其中，I_1×m代表元素均为1的m维行向量，I_n×1代表元素均为1的n维列向量，I_m×m代表m×m维单位矩阵，I_m×1代表元素均为1的m维列向量；

A_eq表示：一个n行、n×m列的单位矩阵，它的对角线元素均为1，其余元素均为0；

b_eq表示：一个n行的列向量，它的元素均为1；

A_eqx＝b_eq表示：约束条件“每个防空武器都射击一个空中目标”；

A表示：一个m行、n×m列的矩阵，它是由n个m行、m列单位矩阵Im×m横向排列组成的；

b表示：一个m行的列向量，它的元素均为1；

Ax≤b表示：约束条件“一个空中目标最多只能被一个防空武器射击”；

当可用的防空武器数量大于空中目标数量时：

A_eq＝[I_m×m … I_m×m]_m×nm，b_eq＝I_m×1，b＝I_n×1；

其中，A_eq表示：一个m行、n×m列的矩阵，它是由n个m行、m列单位矩阵I_m×m横向排列组成的；

b_eq表示：一个m行的列向量，它的元素均为1；

A_eqx＝b_eq表示：约束条件“每个空中目标都被一个防空武器射击”；

A表示：一个n行、n×m列的单位矩阵，它的对角线元素均为1，其余元素均为0；

b表示：一个n行的列向量，它的元素均为1；

Ax≤b表示：约束条件“一个防空武器最多射击一个空中目标”。