[发明专利]一种基于优化目标的舰队防空资源控制参量的求解计算方法

权利要求书

1.一种基于优化目标的舰队防空资源控制参量的求解计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

在子调度计划的任务集的控制下，分析舰队防空作战系统的状态演化，建立系统状态演化的有限状态机FSM模型；

采用0-1整数形式表达有限状态机FSM模型的状态变量，建立0-1整数型状态变量形式下面向可行调度的FSM模型；

建立所述0-1整数型状态变量形式下面向可行调度的FSM模型的差分状态转移方程；

基于差分状态转移方程，确定0-1整数规划模型的决策变量和辅助参量，以及确定各类决策变量和辅助参量之间的约束关系，确定优化目标，从而确定包括优化目标函数和约束条件的0-1整数规划模型；

对所述0-1整数规划模型进行约束条件线性化以及优化目标融合的转换，获得0-1整数线性规划模型；

对于0-1整数线性规划模型，进行松弛简化，获得简化的0-1整数线性规划模型；由简化后的0-1整数线性规划模型获得差分状态转移方程，求解获得全局最优解；

根据全局最优解制定对舰队防空资源设施调度的任务安排方案；

其中，所述建立系统状态演化的有限状态机FSM模型具体包括：为舰队防空资源的子调度计划建立任务集；在任务集的控制下，执行系统状态的演化分析；建立表示系统状态演化的有限状态机FSM模型；其中，所述任务集M＝{m}由子调度计划中的若干个任务向量m构成，所述任务向量m表示为m＝(g_m,f_m,a_m,e_m,t_m)，其中g_m∈G,f_m∈F,a_m∈Z+,e_m∈E；G、F和E分别表示制导资源集合、发射资源集合和目标集合，g_m和f_m分别表示执行任务m的制导资源和发射资源，a_m表示执行任务m时发射的弹药数量，e_m表示任务m打击的目标，t_m表示任务的时间属性，Z+表示正整数。

2.根据权利要求1所述的一种基于优化目标的舰队防空资源控制参量的求解计算方法，其特征在于，0-1整数规划模型的约束条件包括：1)控制变量和状态变量的互斥性约束；2)资源容量限制性约束；其中，

所述控制变量和状态变量的互斥性约束具体包括：(1)子系统(g,f,e)控制的非歧义性，即子系统在任意时刻接收的控制变量应该不多于一个；(2)子系统(g,f,e)状态互斥性，即任意时刻任意子系统有且仅有一种状态；(3)目标打击状态互斥性，即在任意时刻针对同一目标的所有子系统中处于目标打击状态的子系统不多于一个；

所述资源容量限制性约束是任务执行的实际物理限制，包括制导资源同时跟踪目标数量限制、发射资源同时打击目标数量限制以及发射资源载弹量限制。

3.根据权利要求2所述的一种基于优化目标的舰队防空资源控制参量的求解计算方法，其特征在于，所述优化目标包括：末端威胁等级最小化、末端抗击损耗最小化以及总耗弹量最小化。

4.根据权利要求3所述的一种基于优化目标的舰队防空资源控制参量的求解计算方法，其特征在于，对所述0-1整数规划模型进行的优化目标融合包括：将末端威胁等级最小化目标转换为约束条件，对末端抗击损耗最小化和总耗弹量最小化目标进行加权求和。

5.根据权利要求4所述的一种基于优化目标的舰队防空资源控制参量的求解计算方法，其特征在于，对于0-1整数线性规划模型进行的松弛简化包括：对差分状态转移方程状态变迁条件和模型参量的松弛化。