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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明公开了一种基于改进兰彻斯特方程的卫星集群兵力分配方法，其中，所述方法包括：对卫星集群作战结果的影响对兰彻斯特方程进行改进处理，获得改进兰彻斯特方程；基于改进兰彻斯特方程对红蓝双方各卫星集群重要程度进行加权，获得红蓝双方总实力；基于红蓝双方总实力确定目标函数，构建优化模型，设定优化目标为任务结束时刻蓝方剩余实力与红方剩余实力之差，约束条件为改进兰彻斯特方程，并将兵力分配求解问题转化为非线性规划问题；基于序列二次规划算法对所述非线性规划问题进行求解，获得所述目标函数的最小目标结果并作为红方最优兵力分配策略。在本发明实施例中，可以快速得到多个阶段最优兵力分配策略。

主权项：1.一种基于改进兰彻斯特方程的卫星集群兵力分配方法，其特征在于，所述方法包括：基于兵力支援因素及多种非对称作战因素对卫星集群作战结果的影响对兰彻斯特方程进行改进处理，获得改进兰彻斯特方程；基于改进兰彻斯特方程对红蓝双方各卫星集群重要程度进行加权，获得红蓝双方总实力；基于红蓝双方总实力确定目标函数，构建优化模型，设定优化目标为任务结束时刻蓝方剩余实力与红方剩余实力之差，约束条件为改进兰彻斯特方程，并将兵力分配求解问题转化为非线性规划问题；基于序列二次规划算法对所述非线性规划问题进行求解，获得所述目标函数的最小目标结果并作为红方最优兵力分配策略；所述多个非对称作战因素包括时间利用方式非对称因素、侦察信息支援非对称因素、电子干扰非对称因素；所述基于多个非对称因素对卫星集群作战结果的影响对兰彻斯特方程进行改进处理，包括：考虑时间利用方式非对称因素、侦察信息支援非对称因素、电子干扰非对称因素及兵力支援因素对卫星集群对抗过程的影响，且红蓝双方包含直瞄武器群和动能武器群，构建改进兰彻斯特方程过程为： ；式中，表示红方直瞄武器群攻击蓝方各卫星集群的损耗系数矩阵；表示蓝方直瞄武器群攻击红方各卫星集群的损耗系数矩阵；表示红方直瞄武器群攻击蓝方各卫星集群的损耗系数矩阵；表示蓝方动能武器群攻击红方各卫星集群的损耗系数矩阵；、、、均为非负矩阵；表示单位阶跃函数，其意义为当一方赢得个时间单位优势时，在时间内，该方能够对敌方进行有效打击，另一方无法反击，在时间内，双方均能有效打击对方卫星集群个体；、分别为红蓝双方组织有效打击所需要时间单位；、分别表示红蓝双方能够接收到侦察信息支援的卫星集群比例；、分别表示红蓝双方电子干扰装备的作战效能指数； ； 、分别表示红蓝双方各卫星集群兵力向量；、分别表示红蓝双方直瞄武器群兵力；、分别表示表红蓝双方动能武器群兵力； ； 、分别表示红蓝双方卫星集群兵力增援向量；、分别表示表红蓝双方直瞄武器群兵力增援；、分别表示红蓝双方动能武器群兵力增援； 表示红方直瞄武器群攻击蓝方卫星集群的损耗系数矩阵；表示蓝方直瞄武器群攻击红方卫星集群的损耗系数矩阵；表示红方动能武器群攻击蓝方卫星集群的损耗系数矩阵；表示蓝方动能武器群攻击红方卫星集群的损耗系数矩阵；、、、均为非负矩阵；、分别表示红蓝双方直瞄武器群兵力分配矩阵；、分别表示红蓝双方动能武器群兵力分配矩阵；、、、均为列和小于等于1的非负矩阵；表示两个矩阵的哈达马积；所述改进兰彻斯特方程表示如下：根据红蓝双方各卫星集群设置的初始参数，所构建的改进兰彻斯特方程可具体写为： ；其中，、分别表示红方直瞄武器群和动能武器群的兵力；、分别表示蓝方直瞄武器群和动能武器群的兵力；、、、表示红蓝双方直瞄武器群和动能武器群的兵力补充速率；、、、和、、、分别表示红蓝双方直瞄武器群和动能武器群在有侦察信息支援下的对敌方作战损耗系数；、、、和、、、分别表示红蓝双方各兵种在没有侦察信息支援下的对敌方作战损耗系数；、和、分别表示红蓝双方各兵种进攻时间；和分别表示红蓝双方各兵种获得侦察信息后的卫星集群比例；、分别表示红蓝双方电子干扰装备的作战效能指数。

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