[发明专利]一种动态环境下舰队防空资源调度优化控制方法与系统

权利要求书

1.一种动态环境下舰队防空资源调度优化控制方法，该方法包括以下步骤：

(1)战场态势量化，为模型参量的赋值；

(2)根据战场态势确定静态全局调度计划期；

(3)利用0-1整数线性规划模型求解静态全局优化调度计划；所述0-1整数线性规划模型是有限状态机模型FSM，状态状态转移方程为：

其中上述方程满足以下约束条件：

其中，g为制导资源，f为发射资源，e为目标，a为弹药资源，sij_gfet表示子系统(g，f，e)在时刻t处于sij状态，m_gfaet表示任务集中在时刻t的一个任务；|G|、|F|、|A|分别表示计划期内跟踪资源、发射资源、弹药资源的规模，GEL_ge表示由(g,e)参与的制导资源与目标的关联关系G-E关联准备任务的执行时间，GFL_gf表示由(g,f)参与的制导资源与发射资源的关联关系G-F关联准备任务的执行时间，GEL_ge和GFL_gf均为整数值；ψ_gfet表示在t时刻是否产生一个Close-GE(g,f,e,t)事件，表示在t时刻是否产生一个Close-GF(g,f,e,t)事件，φ_gfet表示在t时刻是否产生一个Close-ALL(g,f,e,t)事件，其中，Close-GE(g,f,e,t)事件表示在t时刻仅关闭子系统(g,f,e)的G-E关联，Close-GF(g,f,e,t)事件表示在t时刻仅关闭子系统(g,f,e)的G-F关联，Close-ALL(g,f,e,t)事件表示在t时刻关闭子系统(g,f,e)的所有关联，ψ_gfet、φ_gfet、的取值均为0或1；DMAX表示所有的工作执行时间参量中的最大值；子系统m的状态演化全过程，从时间上可将其分为初始状态、通道准备、通道建立、实施打击和打击结束5个阶段，分别用s1～s5来表示，其中s1和s2状态又可以细分为3种情况，分别用s11～s13和s21～s23来表示；参量L_gfe表示由(g,f,e)参与的打击任务的执行时间；在已经建立有限状态机模型FSM的基础上，需要通过对该模型进行求解以获得最优的任务集；

(4)针对每一目标执行所述调度计划中的第一次打击任务；

(5)跟踪监测任务执行情况及战场态势变化；

(6)判断战斗任务是否执行完毕，若是，则结束调度计划，若否，则继续执行步骤(7)；

(7)评估扰动类型及强度；所述扰动类型包括：执行时间扰动、目标未按计划被击毁、出现新目标和/或目标威胁等级发生变化

(8)判断所述扰动强度是否低于预定阈值，若是，则执行步骤(9)，若否，则重新开始执行步骤(1)；

(9)局部调整后续调度计划；

其中，对于执行时间扰动，局部调整策略为保持静态计划中打击目标的通道类型和打击时序不变，按照实际发生的执行时间变化相应的对后续任务进行提前或延迟；对于新目标，所述局部调整包括：在不改变已有方案的情况下利用0-1整数线性规划模型计算仅包括新目标的局部优化任务序列，或与已有方案中的目标之间互换通道，其中所述通道为基于任务中给定的具体参数值，针对特定目标在探测资源、武器资源和打击强度上形成一个逻辑或者通讯上的联合体；如果出现多个新目标，所述局部调整包括：在不改变原有方案的情况下对所述多个新目标利用0-1整数线性规划模型计算包括多个新目标的局部优化任务序列，然后针对每个局部优化任务序列判断是否为最优任务序列，如果是，则采用该局部优化任务序列，如果否，则继续判断是否可与已有方案中的目标之间互换通道，若是，则与已有方案中的目标之间互换通道，若否，则计算所有新目标中既不能采用计算的所述局部优化任务序列也不能与已有方案中的目标之间互换通道的新目标数量，当该数量与新目标的总数量比值超过预定阈值，则仅执行局部调整；如果目标威胁等级发生变化，所述局部调整包括：当目标的计划任务安排不能满足新的末端生存概率上限要求时，增加抗击任务的毁伤概率或追加抗击任务，当目标的末端生存概率上限下降时，降低任务的毁伤概率或者取消某个打击任务从而降低弹药消耗量，或将该目标的通道与其他目标通道互换以提高其他任务的打击效果。