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专利号: 2020114055344
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.对抗博弈目标毁伤策略评估方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、利用光电探测系统的目标检测技术获得弹丸与被攻击目标之间的相对空间位置关联参数及弹丸爆炸后形成的破片穿过设备所在测试区域的破片飞散参数;

步骤2、以所述空间位置关联参数和破片飞散参数为基础,基于破片与被毁伤目标之间的空间关系,建立地面坐标系、弹体坐标系、目标坐标系、弹体与目标相对速度坐标系之间的坐标系转换关系,分析基于弹丸炸点位置的弹目交汇相关参数,确定弹丸与目标交汇相对速度和距离;计算命中被毁伤目标的破片数目、以及破片命中被毁伤目标表面时的入射角;

步骤3、根据计算出的破片数目及入射角,结合弹目交汇在空间中的关联,根据双人零和静态博弈理论,给出弹目交汇目标毁伤评估策略型博弈的局中人集合、策略集合;计算出基于弹丸炸点位置弹目交汇时刻时相关的空间参数并作为局中人策略要素,建立博弈双方支付矩阵;

步骤4、根据弹丸与目标的时空间相互参数,结合博弈双方支付矩阵计算目标毁伤概率,根据目标毁伤概率得到局中人在交汇策略下的收支函数;根据收支函数对对抗博弈毁伤策略进行评估。

2.根据权利要求1所述的对抗博弈目标毁伤策略评估方法,其特征在于,基于弹目交汇时刻破片的命中数量和入射角作为策略要素,假设弹丸作为局中人1,目标作为局中人2,博弈过程中局中人1的收益,必然是局中人2的损失,博弈双方收益之和作为目标毁伤结果,所述步骤2具体包括:步骤2.1、基于空间轴向和周向,将飞散的破片根据轴向和周向分成多个微元束,近似认为破片束内破片均匀分布且破片速度都相同,破片沿中心射线运动,根据射线的方向和目标的描述,判断微元束和构成目标基本体的交汇情况,求出破片束和目标交汇位置和交汇时刻破片的速度;对所有破片束循环,得到目标部件命中破片数为:其中, 为判断破片束是否命中目标部件的因子,如果命中目标舱段j值为1,否则为

0; 分别为破片动态飞散角的最小值和最大值;

步骤2.2、假设破片命中目标平面的法向量为n,破片的运动方速度为v,且都是单位向量,则破片的运动速度、目标面法向矢量及入射角之间的关系为:‑v/n=cosθ     (2)。

3.根据权利要求2所述的对抗博弈目标毁伤策略评估方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:步骤3.1、假设局中人1的价值信息矩阵为 其中 为第i个局中人1的价值信息,i∈1、2...n;第i个局中人1的弹丸对所有目标的毁伤概率信息为其中 为局中人1第i个弹丸对局中人2第j个目标的毁伤区间概率,j∈1、2...m;

步骤3.2、局中人2的第j个目标防御局中人1所有弹丸的概率区间信息为n为局中人1的总数量;其中 为局

中人2第j个目标对局中人1第i个弹丸的防御区间概率,i∈1、2...n;局中人2的价值信息为其中 为局中人2第j个目标价值的区间信息,j∈1、2...m;

步骤3.3、局中人1发射弹丸的价值为 局中人2防御局中人1弹丸的价值区间为 则局中人1的支付函数为:

其中,xij,yij分别为二值决策变量;xij=1表示第i个弹丸攻击第j个目标;xij=0表示第i个弹丸脱靶攻击第j个目标;同样,yij=1表示防御j方防御第i个弹丸;yij=0表示防御j方没有防御第i个弹丸;

步骤3.4、由于博弈双方信息的不确定性,所求的支付矩阵中每个元素均为一个区间数,矩阵的每一个行向量对应局中人1一个纯策略,每一列对应局中人2的一个纯策略,则博弈双方支付矩阵为:其中,x1,x2,…,xn分别为局中人1进攻的策略,y1,y2,…,yn分别为局中人2防御的策略,分别为局中人1采取第xf策略时局中人2分别采取y1,y2,…,yn策略时局中人

1的支付值,f∈1、2..n。

4.根据权利要求3所述的对抗博弈目标毁伤策略评估方法,其特征在于,所述步骤4具体包括:假设一个有限n人非合作博弈,局中人i的纯策略集为i

定义在s上的混合策略为 即局中人i以 的概率选

1 2 n

择纯策略 博弈的一个混合局势可以记为x=(x ,x ,…,x),在此混合局势下,局中人i的期望支付为:其中, 为局中人1选取纯策略 局中人2选取纯策略 局中人n选取纯策略 时局中人i的收益,步骤4包括以下步骤:步骤4.1、对2人有限非合作博弈:设局中人1的混合策略为x=(x1,x2,…,xm),局中人2的混合策略为y=(y1,y2,…,yn);Am×n,Bm×n分别为局中人1和2的收益矩阵,则局中人1和2的T T期望支付分别为xAy和xBy ;博弈模型中,设非敌方在采取αi策略,而敌方采取βj策略时,非敌方的收支函数为:其中, 和 为D‑S证据理论的基本可信数表达式;

和 分别表示非敌方在采取αi策略时,能够获得的收益和将要付出的代价;

和 则分别表示敌方在采取βj策略时,能够获得的收益和将要付出的代价;

步骤4.2、当非敌方采取某一策略时,在非敌方全部弹丸协同攻击敌方全部l个目标的对抗态势下,由非敌方弹丸对敌方全部l个目标的攻击有效性证据;采用D‑S证据理论合成规则计算 和 满足表达式为:其中, 支持的非敌方全部弹丸协同攻击敌方全部l个目标的攻击有效性证据 和 的计算表达式与 和 如下,代表敌方目标对非敌方弹丸的防御;

步骤4.3、同理,博弈模型中敌方的收支函数为:步骤4.4、最优纯策略:设有矩阵对策Γ(S1,S2;A),如果,则纯策略a和b为局中人1和局中人2的最优纯策略;

混合策略:给定矩阵对策Γ(S1,S2;A),则m维向量为:n维向量为:

其中,(x,y)称为混合局势,xi是局中人1选取策略αi的概率,yj是局中人2选取策略βj的概率;

T

给定矩阵对策Γ(S1,S2;A),局中人1和局中人2的混合策略分别为x=(x1,x2,…,xm) 和Ty=(y1,y2,…,yn) ,则数学期望为:根据数学期望值对抗博弈毁伤策略进行评估。