[发明专利]一种基于时变网络的集群对抗能力评估方法

摘要

本发明提供一种基于时变网络的集群对抗能力评估方法，步骤如下：1，构建时变网络；2，定义对抗能力指标体系；3，构建智能集群运动仿真模型；4，设定智能集群感知及对抗规则；5，计算对抗能力指标；通过以上步骤，本发明基于时变网络分析为进一步验证集群对抗效果，检验集群单元设计提供数据和理论支撑；此外，通过计算机模拟仿真，迭代收敛快，有利于降低试验成本，实现了基于时变网络的集群对抗能力评估，可针对集群对抗效果进行有效验证和进一步优化提高。

主权项

1.一种基于时变网络的集群对抗能力评估方法，其特征在于：其具体实施步骤如下：步骤1，构建时变网络每个时刻t，将集群组成的个体单元对象抽象成为时变网络节点，定义交互半径rc，识别节点之间欧式距离在交互半径内的邻居节点，添加邻居节点的连边，预处理网络信息，包括以下内容：(1)预处理节点信息；(2)定义交互半径；(3)预处理连边信息；步骤2，定义对抗能力指标体系为监测集群拓扑结构演化情况和衡量集群对抗效果，本步骤定义对抗能力指标体系，包括对抗效果、时变网络连通可靠性和生存可靠性指标；其中对抗效果即对抗的胜负情况；连通可靠性表示集群的拓扑结构连通性保持能力，连通可靠性越高表明集群的对抗能力越强；生存可靠性表示集群的生存能力，生存可靠性越高表明集群的存活能力越强；步骤3，构建集群运动仿真模型本步骤采用Vicsek模型描述集群个体与邻居之间的运动关系；Vicsek模型规定了个体在运动中需遵循的三条基本原则：靠拢原则、速度一致原则和防碰撞原则，具体包括以下三个子步骤：3.1设置对抗平面区域，关闭阻隔墙，将各个不同集群分隔开来；3.2初始化个体单元的初始位置、速度、方向角和噪音；3.3更新个体单元位置和方向角；步骤4，设定集群感知及对抗规则针对步骤3中构建的集群运动仿真模型，每个个体单元具有释放信息素的性质，本步骤通过赋予集群个体单元感知能力，以达到感知和搜索对方集群的目的；同时，规定两个不同类型集群相遇，集群所形成的时变网络连通子团更大的集群具有更高的获胜概率，集群连通子团大小相同的情况下，两个集群获胜的概率相同；包括三个子步骤：4.1开启阻隔墙，集群个体单元信息素释放、扩散；4.2感知信息素浓度与搜寻对方集群；4.3设定对抗规则，两个集群相遇时按照对抗规则开始对抗；步骤5，计算对抗能力指标根据步骤3和步骤4中建立的集群运动仿真模型和感知、对抗规则，集群在每个时刻t均按照步骤1所述的时变网络构建方法建立当前时刻t的时变网络；计算每一时刻t的时变网络连通可靠性和生存可靠性指标，用于监测和验证集群对抗仿真的效果，统计每个集群对抗效果；通过以上步骤，本发明基于时变网络分析为进一步验证集群对抗效果，检验集群单元设计提供数据和理论支撑；此外，通过计算机模拟仿真，迭代收敛快，有利于降低试验成本，实现了基于时变网络的集群对抗能力评估，可针对集群对抗效果进行有效验证和进一步优化提高。