[发明专利]无人机群攻击火力分配问题的规划方法

权利要求书

1.无人机群攻击火力分配问题的规划方法，其特征在于：红方由多种型号的反舰导弹组成的弹群对蓝方舰船目标实施协同攻击，假设i为导弹的型号，i＝1,2,┄,k；λ_i表示一枚第i类导弹的价值系数；j和r为目标的批号，j＝1,2,┄,m，r＝1,2,┄,m；N_i为第i类导弹的数量；xi_j表示第i类导弹用于射击第j批目标的数量；x_j表示射击第j批目标的导弹总数；v_r表示第r批目标的价值系数；ω_ir表示第i类导弹按照毁伤指标，毁伤第r批目标所需的导弹数；P_ijr表示第i类导弹对第j批目标射击时对第r批目标的命中概率；k_i表示第i类导弹的价值系数，导弹的火力分配矩阵用X＝(x_ij)来描述，由于导弹对预定目标射击时，对预定目标和非预定目标都有一定的捕捉、命中概率，因此，一枚第i类导弹对目标群的第j批目标射击时，对目标r的毁伤概率为：

令A_ijr＝1-P_ijr/ω_ir；则x_ij枚第i类导弹对第j批目标射击时，对第r批目标的毁伤概率为：

毁伤价值为：

则x_ij枚第i类导弹对第j批目标射击时，对目标编队的毁伤价值为：

k类导弹对目标编队的第j批目标射击时，对目标编队总的毁伤价值为：

其中，

k类导弹对目标编队射击时，总的毁伤价值为：

导弹群对目标编队毁伤价值最大化的数学描述为：

由于不同型号的导弹其造价和战术价值是不同的，因此，在导弹群攻击时，既要考虑如何提高导弹的作战效能的问题，也要考虑如何降低作战成本的问题。

导弹群总价值最小的数学描述为：

min(λ₁N₁+λ₂N₂+…+λ_kN_k)

其中，

2.按照权利要求1所述无人机群攻击火力分配问题的规划方法，其特征在于：

①所述P_ijr解算方法：

反舰导弹在不受目标抗击时，其单发命中概率P可表示为：

P＝P_可靠·P_捕捉·P_自导

其中，P可靠为导弹可靠飞行概率；P捕捉为导弹对目标的捕捉概率；P自导为导弹对目标的自导命中概率，一般这些因素是由反舰导弹自身的性能因素确定的，而且事先是已知的，反舰导弹遭受目标抗击的情况下，还需考虑导弹对目标硬拦截和软对抗的突防能力，用突防概率Q突防表示，此时，导弹的单发命中概率为：

P＝P_可靠·P_捕捉·P_自导·Q_突防

因此，第i类导弹对第j批目标射击时，对第r批目标的命中概率为：

P_ijr＝P_i,可靠·P_ijr,捕捉·P_ir,自导·Q_ir,突防

其中，P_i,可靠为第i类导弹的可靠飞行概率；P_ijr捕捉为第i类导弹对第j批目标射击时，对第r批目标的捕捉概率；P_ir自导为第i类导弹对第r批目标射击时的自导命中概率；Q_ir,突防为第i类导弹对第r批目标射击时的突防概率；

②所述ω_ir解算方法：

一般用重伤目标所需的平均必须命中导弹数ω_重创为基准，依据假设，ω_ir表示第i类导弹按照毁伤指标，毁伤第r批目标平均所需的导弹数，则有：

ω_ir∈{ω_ir,轻伤；ω_ir,重创；ω_ir,击沉}

其中，ω_ir,轻伤表示第i类导弹轻伤第r批目标平均所需的导弹数；ω_ir,重创表示第i类导弹重创第r批目标平均所需的导弹数；ω_ir,击沉表示第i类导弹击沉第r批目标平均所需的导弹数；

③所述N_i解算方法：

x_ij枚第i类导弹对第j批目标射击时，对第r批目标的毁伤概率为；

则N_i枚第i类导弹对第r批目标的毁伤概率为；

为了进一步简化，不考虑导弹火力转移问题，即对反舰导弹的目标捕捉概率P_ijr捕捉取值为：

此时，有：

令P_ir＝P_i,可靠·P_ir,自导·Q_ir,突防，则：

假设预期对第r批目标的毁伤概率为W_r，依据文献，一般取W_r＝80％作为确定饱和攻击战术成功的标准；当对该批目标的攻击任务由第i类导弹独立承担时，有：

此时，解得：

x_ir＝lg(1-W_r)/lg(1-P_ir/ω_ir)

在导弹群攻击时，攻击任务由k类导弹共同完成，即：

可见，用于攻击该批目标的第i类导弹的数量满足：

x_ir≤lg(1-W_r)/lg(1-P_ir/ω_ir)。