[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

说明书

本发明涉及一种动态环境下舰队防空资源调度优化控制方法和系统，通过对任务执行过程中的扰动类型及强度进行评估，并根据扰动的类型和强度利用全局静态优化和局部动态调整相结合的式实现舰队防空资源调度的优化控制。本发明可以根据扰动强度灵活选择局部调整或全局优化，从而既避免了频繁全局优化又可及时调整任务计划，从而实现舰队防空资源调度优化控制。

技术领域：

本发明涉及水面舰艇编队多平台协同防空指挥和调度领域，尤其涉及一种动态环境下滚动时域的舰队防空资源调度优化控制方法与系统。

背景技术：

水面舰艇编队防空决策与自动化调度控制问题通常被归结于WTA(Weapon TargetAssignment)问题，主要考虑武器与目标的优化匹配，这种处理的合理性在于防空系统中武器通道不可重组。在水面舰艇编队多平台协同防空信息系统(简称MCE)支持下，编队可统一组织调度防空作战资源，针对来袭目标跨平台构建多个涵盖探测、决策、目指、跟踪、发射、制导全过程的武器信息通道对来自空中目标实施抗击，如何优化组织防空作战资源，提高编队协同区域防空能力，成为迫切需要解决的问题。MCE条件下编队协同区域防空需要解决防空通道的组织，以及武器通道与目标的匹配。现有技术中，通过先实现武器与目标的匹配，再围绕武器为其组织信息通道来解决此问题，但基于这种分步优化的策略难以保障决策通道组织与火力分配方案的整体优化。

动态调度策略有三种模式，分别是反应式(completely reactive scheduling)、规划-重调度(predictive-reactive scheduling)及鲁棒性调度(robust pro-reactivescheduling)。协同区域防空资源调度的特点是集中规划、分散实施，考虑到通道组织需要有一定的时间，因此反应式调度虽然具有实时性好的优势，却容易造成“顾此失彼”；防空作战的特点是不确定性和准实时性，与生产过程调度中的不确定性相比，防空作战过程中的不确定性部分源于对抗性；鲁棒性调度适于处理那些能够采用随机变量描述的不确定性因素，如适用于处理方案执行偏差的不确定性，但无法从整体上来解决防空资源的动态调度。

滚动时域的决策和自动化调度控制框架具有很强的适用性和可操作性，且能兼顾动态调整和区段优化两方面的优势。滚动时域的决策和自动化调度控制框架的步骤包括：场景预测、子过程建模和重调度决策。其中，子过程建模是指将防空任务执行的全过程分割成多个子过程，每一个子过程对应一个短时间，针对每一个短时间的静态调度进行建模，利用滚动时域框架对子过程建模可以实现对规模较大的静态调度子过程进行精确求解，然而调度计划的根本目的是指导实战抗击过程，无论静态计划如何精确，在实战中永远无法避免随机扰动而带来的状态不确定性，由此而产生的执行误差会使实际工作状态逐步偏离计划状态，计划调整是不可避免的，而根据编队防空问题的复杂性和战斗执行的严格性，频繁开展全局优化是不现实也不必要的，因此需要一种能够在计划的稳定性和灵活性方面找到最佳平衡点的舰队防空资源调度优化控制方法与系统，以应对新形势下军事指挥信息化和现代化发展。

发明内容

本申请提供了一种动态环境下舰队防空资源调度优化控制方法，通过“全局静态优化-动态局部调整-重新全局静态优化”的滚动时域调度方案，实现全局静态优化与动态局部调整相结合，从而灵活的控制舰队防空资源调度。

第一方面，本申请提供了一种动态环境下舰队防空资源调度优化控制方法，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；

(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)；