电子防空作战中雷达对抗目标威胁分析与评估
基于统计分析的作战行动效能评估方法
基于统计分析的作战行动效能评估方法 摘要:由于作战过程中不确定因素多，作战行动效果数据表现出显著的随机性。为了探索效果数据背后隐藏的作战规律，基于统计分析的方法研究作战行动效能的评估问题。分析了作战行动及其效能的基本概念，针对增强最简半自治适应性作战神经网络工具箱(enhanced irreducible semi-autonomous adaptive combat neural simulation toolkit，einstein)产生的仿真数据采用单次、单组以及多组实验分析的手段，研究进攻行动效果数据的统计特征，发现对于具有作战优势的一方，相比通过增加作战人数而言，提高火力半径能够取得更好的作战效果。在此基础上，提出一种作战行动效能的评估方法，并结合仿真数据进行了验证，从而为基于实际训练效果数据的效能评估提供可行的解决方案。 关键词:作战行动；效果数据；einstein工具箱；统计；效能评估 effectiveness evaluation method based on statistical analysis of operations cheng kai1*, zhang rui1, zhang hong.jun1, che jun.hui 2
1. engineering institute of corps of engineers, pla university of science and technology, nanjing jiangsu 210007, china ; 2. nanjing army command college, nanjing jiangsu 210045, china abstract: the effective data of actions show a significant randomness because of lots of uncertain elements in the course of action. in order to explore the rules of warfare which hide behind the data, research on effectiveness evaluation problems based on statistical analysis method. analyze the basic concept of action and its effectiveness. with the simulation data produced by enhanced irreducible semi.autonomous adaptive combat neural simulation toolkit(einstein), use a single, a group and multi group experimental methods to study the statistical characteristics of offensive actions and find that to a party who has a combat advantage, compared with increased number of personnel, the increased radius of firepower can achieve better operational results. on this basis, an evaluation method of action effectiveness is
基于FDBN的空中目标威胁评估方法
收稿日期：2017-10-21修回日期：2018-01-28 基金项目： 国家自然科学基金资助项目（61472441）作者简介：杨海燕（1972-），女，陕西西安人，副教授，硕士研究生导师。研究方向：贝叶斯网络与态势评估。*摘要：为了更好地处理各类探测数据中的模糊性和不确定性，通过模糊化方法将威胁评估动态贝叶斯网络局部进行模糊化处理，处理后的动态威胁值进行解模糊的方法转化为概率域的知识，这样不仅简化了网络结构，同时结合模糊理论的知识表达能力和DBN 的强推理能力。最后将相应观测证据输入到简化后的DBN 网络中，相应仿真研究表明，该方法能有效地对空中目标威胁度进行实时评估。 关键词：模糊推理机，动态贝叶斯，空中目标，威胁评估 中图分类号：TP319.9 文献标识码：A DOI ：10.3969/j.issn.1002-0640.2019.01.006引用格式：杨海燕，韩城，张帅文.基于FDBN 的空中目标威胁评估方法［J ］.火力与指挥控制，2019，44（1）： 29-33.基于FDBN 的空中目标威胁评估方法* 杨海燕，韩城，张帅文 （空军工程大学空管领航学院，西安710051） Research of Aerial Target Threat Assessment Based on Fuzzy Dynamic Bayesian Network YANG Hai-yan ，HAN Cheng ，ZHANG Shuai-wen （School of Air Traffic Control and Navigation ，Air Force Engineering University ，Xi ’an 710051，China ） Abstract ：In order to deal with the fuzziness and uncertainty of different exploratory data ，threat assessment dynamic Bayesian network is under part fuzzy processing by fuzzy methods.The dealt dynamic threat value is translated into the knowledge in probability domain through defuzzification ，which not only simplifies the network ，also combines it with knowledge expression ability of fuzzy theory and strong reasoning ability of DBN.Finally ，the corresponding observational evidence is input into the simplified DBN.Simulation results show that this method can effectively assess the air target threat in real time.Key words ： fuzzy inference controller ，dynamic bayesian network ，arial target ，threat assessment Citation format ： YANG H Y ，HAN C ，ZHANG S W.Research of aerial target threat assessment based on fuzzy dynamic bayesian network ［J ］.Fire Control &Command Control ，2019，44（1）：29-33. 0引言对空中目标进行威胁评估，是指挥控制的重要环节之一。同时为后续的目标分配和火力分配提供参考依据。因此，综合各传感器信息，对空中目标的威胁度进行快速、准确地评估对于指挥决策人员具有重要意义。目前用于威胁评估的方法主要有基于贝叶斯 网络的方法、基于模糊理论的方法、基于多属性决 策的方法、基于神经网络的方法等。文献［1］提出了 一种能处理软证据的后向遍历算法，使得所构建的 动态贝叶斯网络能够更好地区分观测证据，但对于 错误数据的滤波能力不强。文献［2］利用高斯模糊 隶属度函数对速度、距离等数据进行模糊分类，评 估得到的10个时间片的威胁等级较符合动态变化 的战场。文献［3］提出一种结合概率域和模糊域的文章编号：1002-0640（2019）01-0029-05Vol.44，No.1 Jan ，2019 火力与指挥控制Fire Control &Command Control 第44卷第1期2019年1月 29··
目标特性测量雷达平台建设构想
目标特性测量雷达平台建设构想 0 引言雷达目标电磁散射特性测量是雷达系统共性基础技术，主要研究雷达观测目标在入射电磁波照射激励下，目标在频率域、角度域、极化域的电磁散射机理与特性，包括窄带特性、宽带特性、极化特性等。要多维度精细认识目标，需要获取丰富的信息资源暨特征数据作为支撑，但是目前对目标的认识是通过既有的雷达提供的数据，传统雷达使命任务往往非常单一，同一雷达平台很难提供多种信息，要充分认识目标，需要多部雷达平台协作，成本高昂，而且数据协同上存在较大技术难度。 1目标特性的种类与作用 雷达目标特征隐含于雷达回波中，通过特定的波形设计和对回波幅度、相位、频谱等处理、分析及变换，得到表征雷达目标固有特征的参量。雷达目标电磁散射特性研究对雷达系统设计、成像与目标识别、目标隐身与反隐身探测等都具有极其重要的意义。 雷达目标特性的认识从宏观上包括两个方面：雷达目标尺度信息、雷达目标特征信息，研究内容有理论研究、仿真试验、静态测试和靶场动态测量等。当前对目标的认识主要通过静、动态测量来实现，大部分设备研制厂商更关注动态测量的效果[1] 。 静态测量：室外场测量系统主要包括发射与接收设备、目标 支架与转台、定标体、数据采集与记录、控制系统等。 动态测量：与静态测量相比，利用目标处于动态（飞行）等实际工
作状态时，测量获取目标的电磁散射特性数据是最真实、最可信、最有效的，动态测量平台雷达可分布于靶场等测量试验区域，包括地面固定平台和为车载、舰载、机载等移动平台。 2目标特性测量平台设计 在目标特性测量方面，国内相关单位已研制并装备频率覆盖多个波段、多种型号的目标特性测量雷达，满足动态目标特性测量的需求。但外场测量设备功能及数量有限，难以满足多平台、全频段、双站散射、多极化的测量需求。当前目标各种特征信息分析已经取得了很大的成绩，同时如何获取更为全面、精细的目标多维特征愈显重要，需要一种综合平台，实时完成目标特性信息的采集、处理、结果输出、存储及比对。 2.1信息采集系统（雷达）一般来说，由于发射波形、接收线性动态范围、变极化、幅度与相位标定等要求不同，特征测量与精密跟踪互相矛盾，对于一部雷达其功能只能进行设计侧重。采用模块化、集成化雷达设计思想，建立通用系统平台，其频段、波形、极化通道等模块化设计选择配装，后端数字接收、信号处理、数据处理平台公用，这样可以用一个平台完成多部雷达功能。 2.2信息采集系统（标校） 测量平台作为标尺，其本身的精度与稳定性要求非常高，因此需要完备的标校系统来校正设备，主要完成测量平台雷达距离、角度零位标定；进行雷达发射、接收、跟踪通道的检查及配合校准等；完成雷达测量通道的一致性检查校准；数据录取、存储、导入导出功能无线指
基于Agent的空中目标威胁度评估模型
第３０卷 第６期 ２０１０年１２月 弹 箭 与 制 导 学 报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅｓ，Ｒｏｃｋｅｔｓ，Ｍｉｓｓｉｌｅｓ ａｎｄ Ｇｕｉｄａｎｃｅ Ｖｏｌ．３０ Ｎｏ．６ Ｄｅｃ ２０１０ 基于Ａｇｅｎｔ的空中目标威胁度评估模型＊ 刘顺利１，陈亚生２，陈 琳１ （１防空兵指挥学院，郑州 ４５００５２；２南京军区军训和兵种部，南京 ２１００００） 摘 要：首先设计了基于Ａｇｅｎｔ的空中目标威胁度评估模型，接着依次从因素考虑、因素知识库构建、因素知 识库学习和空中目标威胁度综合评估四个方面研究了空中目标威胁度评估模型的构建步骤，最后给出了算例 分析。分析结果表明，利用Ａｇｅｎｔ方法构建空中目标威胁度可有效实现模型的智能化和通用化，提高了空中 目标威胁度评估的正确性和适应性等。 关键词：Ａｇｅｎｔ；空中目标；威胁度；评估模型 中图分类号：Ｅ９２６．４ 文献标志码：Ａ Ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ Ａｅｒｉａｌ Ｔａｒｇｅｉｓ Ｔｈｒｅａｔ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｇｅｎｔ ＬＩＵ Ｓｈｕｎｌｉ１，ＣＨＥＮ Ｙａｓｈｅｎｇ２，ＣＨＥＮ Ｌｉｎ１ （１Ａｉｒ Ｄｅｆｅｎｓｅ Ｃｏｍｍａｎｄ Ａｃａｄｅｍｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００５２，Ｃｈｉｎａ； ２Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｔｒａｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｒｍｓ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｒｅｇｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｒｓｔ ｏｆ ａｌｌ，ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ａｅｒｉａｌ ｔａｒｇｅｉｓ ｔｈｒｅａｔ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｇｅｎｔ，ａｎｄ ｔｈａｎ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｔｅｐｓ ｏｆｍｏｄｅｌ ａｂｏｕｔ ａｅｒｉａｌ ｔａｒｇｅｉｓ ｔｈｒｅａｔ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｆｏｕｒ ａｓｐｅｃｔｓ ｔｈａｔ ｉｓ ｔｈｉｎｋｉｎｇ ｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ，ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｄａｔａｂａｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ，ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｄａｔａｂａｓｅ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ａｅｒｉａｌ ｔａｒｇｅｉｓ ｔｈｒｅａｔ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｆｉｎａｌｌｙ ｇｉｖｅｎ ｅｘａｍｐｌｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｅｘａｍｐｌｅ ａｎｓｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ ａｅｒｉａｌ ｔａｒｇｅｉｓ ｔｈｒｅａｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｇｅｎｔ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｉｍ－ｐｒｏｖｉｎｇ ａｅｒｉａｌ ｔａｒｇｅｉｓ ｔｈｒｅａｔ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ，ｅｔｃ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｇｅｎｔ；ａｅｒｉａｌ ｔａｒｇｅｔ；ｔｈｒｅａｔ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ０ 引言 空中目标威胁度一般是指敌方对我方保卫目标侵袭成功的可能性及侵袭成功时可能造成的破坏程度。对敌空中目标的威胁度评估和火力单元射击有利度评估是指挥信息系统区分兵力、火力的基本依据。 目前对空中目标威胁度的评估模型较多［１－２］，为了使模型在设定的场合有很强的适应能力，必须对一些因素作相应简化，因此限定了模型在其他场合的适用性；加之新空中目标、新战场情况等的不断出现，因此使得空中目标威胁度评估模型总在不断研究更新中。Ａｇｅｎｔ［３－４］技术的发展为解决模型的适用性提供了有效方法。文中用Ａｇｅｎｔ模型自下而上的建模方式把空中目标威胁度评估划分为多个具有高度自治能力的Ａｇｅｎｔ实体，通过对这些实体和知识库的维护，实现空中目标威胁度评估的通用化、智能化，使空中目标威胁度评估更加精确、高效，且能适应不同的战场环境。１ 基于Ａｇｅｎｔ的空中目标威胁度评估模型设计 基于Ａｇｅｎｔ的目标威胁度评估模型通过和火力分配系统中其他Ａｇｅｎｔ交互得到威胁度估计因素，并模拟人的思维方式对任务和进度进行分析，进行威胁度评估。根据空中目标威胁度评估的特点，建立目标威胁度评估模型体系结构如图１所示，在动态环境中，模型以环境事件作为Ａｇｅｎｔ反应的前提，在目标支配下，利用强化学习方法进行在线学习，产生最优动作策略集，也就是空中目标威胁度。 空中目标威胁度评估的Ａｇｅｎｔ模型可分为感知模块、意图模块、执行模块和知识库模块。其中：态势感知模块负责获取当前环境以及自身内部状态的认知，对目标威胁度评估因素和自身任务、进度的分析报告情况与火力分配系统中其他Ａｇｅｎｔ进行通信和交互； 意图模块主要从知识库中获取威胁度评估的因素， ＊收稿日期：２０１０－０３－１０ 作者简介：刘顺利（１９５７－），男，河北易县人，教授，研究方向：防空兵作战指挥自动化。