專利名稱：戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及國防及相關(guān)領(lǐng)域，用于對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配實(shí)施快速指揮控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配。
背景技術(shù)：
在戰(zhàn)場(chǎng)的發(fā)射方和目標(biāo)方之間實(shí)施導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的指揮控制是作戰(zhàn)指揮控制的一個(gè)重要組成部分，根據(jù)從不同發(fā)射方到不同目標(biāo)方導(dǎo)彈飛行路徑的長度、導(dǎo)彈不命中概率、發(fā)射方導(dǎo)彈的供應(yīng)量和目標(biāo)方導(dǎo)彈的需求量、導(dǎo)彈飛行的速度和導(dǎo)彈齊射的數(shù)量，構(gòu)造以發(fā)射的所有導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)且具有低計(jì)算復(fù)雜性和高可解性的指揮控制模型是戰(zhàn)場(chǎng)指揮員對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配實(shí)施快速指揮控制必須解決的關(guān)鍵問題，這個(gè)問題的解決對(duì)于大幅度提高戰(zhàn)斗力，減少對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力的需求，具有十分重要的意義，這里所述的導(dǎo)彈飛行路徑的長度是指從導(dǎo)彈的發(fā)射方到導(dǎo)彈的目標(biāo)方之間的地理距離。
導(dǎo)彈的火力對(duì)于奪取信息化戰(zhàn)爭的勝利至關(guān)重要，復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境可能對(duì)沿某一飛行路徑的導(dǎo)彈的命中率造成影響，從而降低導(dǎo)彈的命中率，而使發(fā)射的導(dǎo)彈更準(zhǔn)確、更快地命中目標(biāo)的指揮控制是提高導(dǎo)彈的火力打擊效果的關(guān)鍵，其中必須解決的首要問題是制定科學(xué)的導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的指揮控制計(jì)劃。這種計(jì)劃的好壞，不僅關(guān)系到實(shí)施戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配所消耗資源的多少，而且還關(guān)系到發(fā)射的導(dǎo)彈能否準(zhǔn)確、及時(shí)命中目標(biāo)，以保證戰(zhàn)斗力不至于因發(fā)射的導(dǎo)彈的飛行耗費(fèi)時(shí)間、命中精度而下降。
對(duì)于戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配和該導(dǎo)彈火力分配的指揮控制來說時(shí)間顯得更加重要，因此必須通過減少指揮控制模型的約束條件、通過對(duì)偶分析合理選擇參數(shù)提高可解性并以導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小作為優(yōu)化目標(biāo)來對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配實(shí)施快速指揮控制。
本發(fā)明涉及戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法，涉及軍事及相關(guān)領(lǐng)域，指揮控制的對(duì)象為所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力，該方法根據(jù)從不同發(fā)射方到不同目標(biāo)方導(dǎo)彈飛行路徑的長度、導(dǎo)彈不命中概率、發(fā)射方導(dǎo)彈的供應(yīng)量和目標(biāo)方導(dǎo)彈的需求量、導(dǎo)彈飛行的速度和導(dǎo)彈齊射的數(shù)量，構(gòu)造以發(fā)射的所有導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)且具有低計(jì)算復(fù)雜性和高可解性的指揮控制模型，并用線性規(guī)劃、線性規(guī)劃的對(duì)偶規(guī)劃方法來求解該模型，再通過二維表格對(duì)求解結(jié)果不斷改進(jìn)，直至最終獲得符合戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配要求的指揮控制方案，該方法具有高效、簡單、客觀、應(yīng)用廣泛和明顯提高戰(zhàn)斗力等特點(diǎn)，可廣泛用于所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制，本發(fā)明進(jìn)一步涉及實(shí)現(xiàn)這種方法的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)從不同發(fā)射方到不同目標(biāo)方導(dǎo)彈飛行路徑的長度、導(dǎo)彈不命中概率、發(fā)射方導(dǎo)彈的供應(yīng)量和目標(biāo)方導(dǎo)彈的需求量、導(dǎo)彈飛行的速度和導(dǎo)彈齊射的數(shù)量，構(gòu)造以發(fā)射的所有導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)且具有低計(jì)算復(fù)雜性和高可解性的指揮控制模型，并用線性規(guī)劃、線性規(guī)劃的對(duì)偶規(guī)劃方法來求解該模型，獲得用二維表格描述的對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配實(shí)施指揮控制的方案，并檢查該指揮控制方案是否符合完成整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配任務(wù)的導(dǎo)彈不命中概率和飛行時(shí)間的要求，如果不滿足要求，則通過對(duì)該二維指揮控制表格的分析，并根據(jù)影子價(jià)格、導(dǎo)彈不命中概率瓶頸、時(shí)間瓶頸對(duì)相關(guān)發(fā)射方的可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量和導(dǎo)彈的命中精度或飛行速度等進(jìn)行調(diào)整，不斷重復(fù)這一求解-檢查分析過程，直至最終獲得符合戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配要求的指揮控制方案。因此，提出戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制的構(gòu)想，引入導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間和不命中概率的分析方法，建立尋找最優(yōu)指揮控制方案的線性規(guī)劃和對(duì)偶規(guī)劃模型，通過減少約束條件來快速求解該模型，獲得用二維表格描述的對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配實(shí)施指揮控制的方案，并根據(jù)完成整個(gè)導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)的導(dǎo)彈不命中概率和時(shí)間要求，通過查找影響完成整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配任務(wù)的導(dǎo)彈不命中概率瓶頸和時(shí)間瓶頸、發(fā)射方的可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量的不合理配置和對(duì)導(dǎo)彈的命中精度或飛行速度進(jìn)行調(diào)整，來不斷優(yōu)化和改進(jìn)該指揮控制方案，并最終獲得滿足戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的不命中概率和時(shí)間要求、用二維表格描述的指揮控制方案成為本發(fā)明的重要特征。
本發(fā)明戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法的技術(shù)方案是首先，將戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配問題定義為由導(dǎo)彈的發(fā)射方和導(dǎo)彈的目標(biāo)方所構(gòu)成的發(fā)射目標(biāo)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的特征可以用從不同發(fā)射方到不同目標(biāo)方導(dǎo)彈飛行路徑的長度、導(dǎo)彈不命中概率、發(fā)射方的可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量和目標(biāo)方導(dǎo)彈的需求量、導(dǎo)彈飛行的速度和導(dǎo)彈齊射的數(shù)量來描述，并根據(jù)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈發(fā)射的不命中概率和時(shí)間要求，構(gòu)造以發(fā)射的所有導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)且具有低計(jì)算復(fù)雜性和高可解性的指揮控制模型，并用線性規(guī)劃、線性規(guī)劃的對(duì)偶規(guī)劃方法來求解該模型，獲得用二維表格描述的對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配實(shí)施指揮控制的方案，通過不斷尋找發(fā)射目標(biāo)系統(tǒng)的不命中概率瓶頸和時(shí)間瓶頸，對(duì)相關(guān)的發(fā)射方的可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量進(jìn)行合理配置，采用不同命中精度或飛行速度的導(dǎo)彈等方法，最終獲得滿足戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的不命中概率和時(shí)間要求、對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配實(shí)施指揮控制的方案，完成對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的指揮控制。
對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制，必須使求解指揮控制模型的線性規(guī)劃及對(duì)偶規(guī)劃的計(jì)算復(fù)雜性及所需要的計(jì)算時(shí)間不應(yīng)對(duì)指揮控制決策的實(shí)時(shí)性產(chǎn)生影響，因此減少不必要的約束條件是提高指揮控制決策實(shí)時(shí)性的重要措施，為了降低指揮控制模型的計(jì)算復(fù)雜性和提高指揮控制模型的可解性，規(guī)定與目標(biāo)方有關(guān)的約束條件為等于目標(biāo)方需求量的約束條件、與發(fā)射方有關(guān)的約束條件為不大于發(fā)射方最大可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量的約束條件。
復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境可能對(duì)沿某一飛行路徑的導(dǎo)彈的命中率造成影響，從而降低導(dǎo)彈的命中率，對(duì)于以導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)的指揮控制來說，這種降低相當(dāng)于削弱了導(dǎo)彈火力的威力，導(dǎo)彈不命中概率可以是以時(shí)間作為變量的函數(shù)，也可以是與時(shí)間無關(guān)的常數(shù)，不同飛行路徑的導(dǎo)彈的不命中概率可以不同。
通過求解線性規(guī)劃和求解線性規(guī)劃的對(duì)偶規(guī)劃的方法來求解指揮控制模型，可以分別獲得從不同發(fā)射方發(fā)射導(dǎo)彈到不同目標(biāo)方需要的最小不命中概率或最小耗費(fèi)時(shí)間的飛行路徑、飛行時(shí)間、相關(guān)概率、與不同發(fā)射方和不同目標(biāo)方約束條件有關(guān)的影子價(jià)格，再將求解的結(jié)果填入一種二維指揮控制表格中，根據(jù)對(duì)該二維指揮控制表格的分析，并通過根據(jù)影子價(jià)格、不命中概率瓶頸和時(shí)間瓶頸對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，不斷求解不斷改進(jìn)，直至最終獲得符合戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配要求的指揮控制方案。
可通過作為指揮控制方案的二維表格中的不同區(qū)域來描述從每個(gè)發(fā)射方到每個(gè)目標(biāo)方發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量、每個(gè)目標(biāo)方需要運(yùn)載能力的大小、不命中概率、導(dǎo)彈齊射的數(shù)量、導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間和相關(guān)的影子價(jià)格，每個(gè)發(fā)射方可發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量、剩余可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量的變化情況和相關(guān)的影子價(jià)格以及發(fā)射的所有導(dǎo)彈的最低不命中概率和耗費(fèi)的最小時(shí)間。
如果求得的指揮控制方案不能滿足預(yù)定的導(dǎo)彈不命中概率或飛行時(shí)間的要求，則可以通過二維指揮控制表，對(duì)原線性規(guī)劃以及對(duì)偶規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行分析，來確定影響戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈不命中概率和導(dǎo)彈飛行總時(shí)間的瓶頸，再通過對(duì)發(fā)射方可發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量進(jìn)行合理配置、增加齊射批次的數(shù)量以及采用不同命中精度或飛行速度的導(dǎo)彈等手段，來消除不命中概率瓶頸和時(shí)間瓶頸，并重復(fù)這一過程，直至發(fā)射的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈的不命中概率和飛行的總時(shí)間符合預(yù)定的要求。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法適用于所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配是本發(fā)明的重要特征。
以不命中概率最小為目標(biāo)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制問題的分析如下，該分析同樣適用于以耗費(fèi)時(shí)間最小為目標(biāo)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制問題的分析，此時(shí)只需將目標(biāo)函數(shù)minZ=Σi=1mΣj=1npijxij]]>置換為minZ=Σi=1mΣj=1ndijxij,]]>將約束條件Djyj+Siyn+i≤pij置換為Djyj+Siyn+i≤dij并進(jìn)行類似的分析即可。
假定戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配問題可以用由m個(gè)發(fā)射導(dǎo)彈結(jié)點(diǎn)和n個(gè)作為發(fā)射導(dǎo)彈目標(biāo)的目標(biāo)結(jié)點(diǎn)、并且在不同的發(fā)射和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)之間存在一條導(dǎo)彈飛行路徑的網(wǎng)絡(luò)來描述，從發(fā)射結(jié)點(diǎn)i向目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量為xij，導(dǎo)彈不命中概率為pij(t)，飛行路徑的長度為dij，導(dǎo)彈不命中概率是指復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境可能對(duì)沿某一飛行路徑的導(dǎo)彈的命中率造成影響，從而降低導(dǎo)彈的命中率，對(duì)于以導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)的指揮控制來說，這種降低相當(dāng)于削弱了導(dǎo)彈火力的威力，導(dǎo)彈不命中概率可以是以時(shí)間作為變量的函數(shù)，也可以是與時(shí)間無關(guān)的常數(shù)，表示為pij，不同飛行路徑的導(dǎo)彈的不命中概率可以不同，需要解決的問題是設(shè)計(jì)一個(gè)從m個(gè)發(fā)射導(dǎo)彈結(jié)點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)彈到n個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)，同時(shí)使所有發(fā)射導(dǎo)彈不命中概率為最小、耗費(fèi)時(shí)間滿足預(yù)定要求的發(fā)射導(dǎo)彈計(jì)劃，并且計(jì)算出每個(gè)發(fā)射導(dǎo)彈結(jié)點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)彈所需要導(dǎo)彈齊射數(shù)量，相關(guān)的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力分配指揮控制模型及線性規(guī)劃方程如下目標(biāo)函數(shù)minZ=Σi=1mΣj=1npijxij]]>目標(biāo)結(jié)點(diǎn)導(dǎo)彈需求量的約束條件Σi=1mxij=Dj,(j=1,···,n)]]>發(fā)射結(jié)點(diǎn)可發(fā)射導(dǎo)彈量的約束條件Σj=1nxij≤Si,(i=1,···,m)]]>非負(fù)約束條件xij≥0，(i＝1，…，m；j＝1，…，n)發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…m)需要的導(dǎo)彈齊射的數(shù)量Vi 導(dǎo)彈從發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…m)飛行到目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j(j＝1，…n)所耗費(fèi)的時(shí)間Tij=dijC]]>完成所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈飛行所耗費(fèi)的最少時(shí)間minT＝max{Tij}與第j個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)有關(guān)的最大導(dǎo)彈不命中概率pj=maxpij∈Pop{pij},j(j=1,···n)]]>完成所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈發(fā)射的導(dǎo)彈不命中概率min P＝max{pj}，j(j＝1，…n)與第j個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)有關(guān)的導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載量minZj=Σi=1mpijxij,j(j=1,···n)]]>
戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈發(fā)射的總導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載量minZ=Σj=1nminZj]]>與第j個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)有關(guān)的導(dǎo)彈運(yùn)載能力Zj=Σi=1mdijxij,j(=1,···n)]]>戰(zhàn)場(chǎng)總導(dǎo)彈運(yùn)載能力Z=Σj=1nZj]]>其中m為發(fā)射導(dǎo)彈結(jié)點(diǎn)的總數(shù)；n為作為發(fā)射導(dǎo)彈目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的總數(shù)；Pop為指揮控制模型獲最優(yōu)解時(shí)由相關(guān)路徑的pij組成的集合；minZ為指揮控制模型獲最優(yōu)解時(shí)目標(biāo)函數(shù)的值，稱為導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載量，該值越小越好；pij為發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…m)與目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j(j＝1，…n)之間的導(dǎo)彈發(fā)射不命中概率，可以是以時(shí)間t作為變量的函數(shù)；dij為發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…m)與目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j(j＝1，…n)之間的導(dǎo)彈飛行路徑的長度(單位公里)；Vi為發(fā)射導(dǎo)彈的結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…m)導(dǎo)彈齊射的數(shù)量；L為在每次齊射中發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量(單位枚)；C為在每個(gè)齊射中發(fā)射導(dǎo)彈的飛行速度(單位公里/小時(shí))；Si為發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…m)所能發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量(單位枚)；Dj為需要向目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j(j＝1，…n)發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量(單位枚)；上述模型表明目標(biāo)函數(shù)相當(dāng)于求加權(quán)概率的和，在通過線性規(guī)劃求得導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載量minZ值的基礎(chǔ)上，可以計(jì)算出每個(gè)發(fā)射結(jié)點(diǎn)必須向相關(guān)的目標(biāo)結(jié)點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量xij，相關(guān)路徑的pij，再根據(jù)在每次齊射中發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量L，即可計(jì)算出每個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)需要的齊射數(shù)量Vi，最后根據(jù)齊射中發(fā)射導(dǎo)彈的飛行速度C以及在發(fā)射和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)之間導(dǎo)彈飛行的最長路徑，又可計(jì)算出每個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載量minZj、最大導(dǎo)彈不命中概率pj，完成整個(gè)導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)的導(dǎo)彈不命中概率minP、耗費(fèi)的最短時(shí)間T，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的指揮控制，為了合理設(shè)置約束條件、提高可解性、更好地利用上述線性規(guī)劃模型，給出該模型的對(duì)偶線性規(guī)劃模型如下
目標(biāo)函數(shù)maxG=Σj=1nDjyj+Σi=1mSiyn+i]]>約束條件Djyj+Siyn+i≤pij，(i＝1，…，m；j＝1，…，n)非負(fù)約束條件yj，yn+i≥0，(i＝1，…，m；j＝1，…，n)其中yj，yn+i分別為與原線性規(guī)劃的目標(biāo)和發(fā)射結(jié)點(diǎn)導(dǎo)彈數(shù)量有關(guān)的約束條件的影子價(jià)格或機(jī)會(huì)成本有關(guān)的決策變量，由于原始線性規(guī)劃解決的是與目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j和發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…，m；j＝1，…，n)的約束條件有關(guān)的資源最優(yōu)利用問題，所以對(duì)偶規(guī)劃解決的則是估計(jì)使目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j和發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…，m；j＝1，…，n)的約束條件滿足必須付出的代價(jià)問題，即用價(jià)問題，而影子價(jià)格yj和yn+i反映的正是使目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j和發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…，m；j＝1，…，n)的約束條件滿足必須付出的成本，通過使與成本有關(guān)的目標(biāo)函數(shù)值最小化(或最大化)，影子價(jià)格可以用于比較各個(gè)約束條件對(duì)目標(biāo)函數(shù)值的貢獻(xiàn)或?qū)@種貢獻(xiàn)影響進(jìn)行等價(jià)分析，影子價(jià)格越大，表明該約束條件對(duì)指揮控制方案的最低導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載力的影響越大，但滿足該條件也就越困難，因此，引入影子價(jià)格就可以通過比較影子價(jià)格與實(shí)際目標(biāo)函數(shù)值，來研究原線性規(guī)劃約束條件的變化能否使目標(biāo)函數(shù)獲得增益。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施舉例在信息化戰(zhàn)爭中，作戰(zhàn)部隊(duì)的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配能力是其戰(zhàn)斗力的一個(gè)重要組成部分，對(duì)龐大的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配能力及導(dǎo)彈火力時(shí)間的需求，使得實(shí)施戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力分配的指揮控制成為至關(guān)重要的任務(wù)，以不命中概率最小為目標(biāo)的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制的實(shí)施舉例如下，該實(shí)施舉例同樣適用于以耗費(fèi)時(shí)間最小為目標(biāo)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制的實(shí)施舉例分析，此時(shí)只需將目標(biāo)函數(shù)minZ=Σi=1mΣj=1npijxij]]>置換為minZ=Σi=1mΣj=1ndijxij,]]>將約束條件Djyj+Siyn+i≤pij置換為Djyj+Siyn+i≤dij并進(jìn)行類似的分析即可，假定某作戰(zhàn)部隊(duì)必須用每個(gè)齊射批次16枚、平均速度為70公里/分鐘的導(dǎo)彈，從5個(gè)發(fā)射點(diǎn)向14個(gè)目標(biāo)發(fā)射指定量的導(dǎo)彈，發(fā)射和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)之間導(dǎo)彈不命中概率、可發(fā)射和需求導(dǎo)彈的數(shù)量如表1所示，表1發(fā)射和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)間導(dǎo)彈不命中概率、發(fā)射量和需求量(單位概率、枚)

發(fā)射和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)之間導(dǎo)彈飛行路徑的長度、可發(fā)射和需求導(dǎo)彈的數(shù)量如表2所示，表2發(fā)射和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)間導(dǎo)彈飛行路徑長度、發(fā)射量和需求量(單位公里、枚)

根據(jù)上述線性規(guī)劃及指揮控制模型和相關(guān)的對(duì)偶線性規(guī)劃模型，通過單純形算法計(jì)算出某作戰(zhàn)部隊(duì)最小導(dǎo)彈不命中概率的導(dǎo)彈火力分配指揮控制方案如表3所示，其中枚概率為目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載量minZj、不中概率為目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的最大導(dǎo)彈不命中概率pj，枚公里為目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)彈運(yùn)載能力Zj，表3某作戰(zhàn)部隊(duì)最小導(dǎo)彈不命中概率導(dǎo)彈火力分配指揮控制方案(單位枚、枚風(fēng)險(xiǎn)、概率、枚公里、批次、秒)

*完成導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)耗費(fèi)的最小時(shí)同為43.71秒鐘通過對(duì)指揮控制方案(表3)分析可知，完成導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)需要的齊射批次總數(shù)為50、時(shí)間為43.71秒鐘，01～05發(fā)射點(diǎn)需要的齊射批次分別是17、14、13、2和4，因此必須對(duì)01、02和03發(fā)射點(diǎn)實(shí)施重點(diǎn)保護(hù)，進(jìn)一步分析可知，從03發(fā)射點(diǎn)向08目標(biāo)點(diǎn)發(fā)射的16枚導(dǎo)彈所花費(fèi)的43.71秒鐘是制約整個(gè)導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)更快完成的瓶頸，該發(fā)射同時(shí)也是降低完成所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)的導(dǎo)彈不命中概率的瓶頸，如果用速度更快的導(dǎo)彈來完成這部分任務(wù)，則可將整個(gè)導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)完成的時(shí)間縮短為31.71秒鐘，減少量為27.45％，將導(dǎo)彈不命中概率降低為0.037，減少量為27.45％，又如果采用同樣的方法消除31.71秒鐘的瓶頸，則可將導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)完成的時(shí)間縮短為23.14秒鐘，減少量達(dá)47.06％，將導(dǎo)彈不命中概率降低為0.027，減少量為47.06％，幾乎僅為原有時(shí)間和不命中概率的一半，從對(duì)目標(biāo)需求量約束條件Dj(j＝1，…，14)影子價(jià)格的分析可知，價(jià)格的大小真實(shí)反映了相關(guān)約束條件滿足的難易程度，影子價(jià)格為0是指在特定的取值范圍內(nèi)，相關(guān)的約束條件對(duì)目標(biāo)函數(shù)值不構(gòu)成影響，最易滿足，又例如，為了滿足約束條件D8，向08目標(biāo)點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)彈的不命中概率為0.051、耗時(shí)43.71秒鐘，該約束條件的影子價(jià)格為最大值39，說明該條件最難滿足，用類似的方法可以按Dj滿足的難易程度，從難到易排序D8，D10，D12，D5，……，從對(duì)發(fā)射量約束條件Si(i＝1，…，5)影子價(jià)格的分析可知，Si滿足的難易程度，從難到易排序S4，S2，S1，S3，S5，即約束條件S4最難滿足，此外，從完成任務(wù)后每個(gè)發(fā)射點(diǎn)的剩余可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量可以看出，01發(fā)射點(diǎn)和02發(fā)射點(diǎn)的可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量明顯偏低，特別是01發(fā)射點(diǎn)可發(fā)射導(dǎo)彈已全部用完，這一事實(shí)說明如果01發(fā)射點(diǎn)有更多的可發(fā)射導(dǎo)彈，再加上S1約束條件較易滿足，就可能獲得更好的導(dǎo)彈火力快速高命中率分配計(jì)劃，因此，還可以用上述方法對(duì)每個(gè)發(fā)射點(diǎn)的可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量進(jìn)行合理的配置，實(shí)現(xiàn)可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量的最優(yōu)管理。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法，涉及軍事及相關(guān)領(lǐng)域，指揮控制的對(duì)象為所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力，該方法根據(jù)從不同發(fā)射方到不同目標(biāo)方導(dǎo)彈飛行路徑的長度、導(dǎo)彈不命中概率、發(fā)射方導(dǎo)彈的供應(yīng)量和目標(biāo)方導(dǎo)彈的需求量、導(dǎo)彈飛行的速度和導(dǎo)彈齊射的數(shù)量，構(gòu)造以發(fā)射的所有導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)且具有低計(jì)算復(fù)雜性和高可解性的指揮控制模型，并用線性規(guī)劃、線性規(guī)劃的對(duì)偶規(guī)劃方法來求解該模型，再通過二維表格對(duì)求解結(jié)果不斷改進(jìn)，直至最終獲得符合戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配要求的指揮控制方案，該方案適用于所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的指揮控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法，其特征在于所述指揮控制的對(duì)象為所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力是指將所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力作為指揮控制的對(duì)象，所述導(dǎo)彈飛行路徑的長度是指從導(dǎo)彈的發(fā)射方到導(dǎo)彈的目標(biāo)方之間的地理距離，所述指揮控制是指根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)導(dǎo)彈火力的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)將戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈從不同的發(fā)射方發(fā)射到不同的目標(biāo)方，并且使需要的總導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中加權(quán)概率為最小的、可供實(shí)施的方案。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法，其特征在于所述該方法根據(jù)從不同發(fā)射方到不同目標(biāo)方導(dǎo)彈飛行路徑的長度、導(dǎo)彈不命中概率、發(fā)射方導(dǎo)彈的供應(yīng)量和目標(biāo)方導(dǎo)彈的需求量、導(dǎo)彈飛行的速度和導(dǎo)彈齊射的數(shù)量是指通過這些參數(shù)可以建立一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的供求系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上獲得對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配實(shí)施指揮控制的方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法，其特征在于所述導(dǎo)彈不命中概率是指復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境可能對(duì)沿某一飛行路徑的導(dǎo)彈的命中率造成影響，從而降低導(dǎo)彈的命中率，對(duì)于以導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)的指揮控制來說，這種降低相當(dāng)于削弱了導(dǎo)彈火力的威力，導(dǎo)彈不命中概率可以是以時(shí)間作為變量的函數(shù)，也可以是與時(shí)間無關(guān)的常數(shù)，不同飛行路徑的導(dǎo)彈的不命中概率可以不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法，其特征在于所述構(gòu)造以發(fā)射的所有導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)且具有低計(jì)算復(fù)雜性和高可解性的指揮控制模型是指為了降低該指揮控制模型的計(jì)算復(fù)雜性和提高該指揮控制模型的可解性，規(guī)定與目標(biāo)方有關(guān)的約束條件為等于目標(biāo)方導(dǎo)彈需求量的約束條件、與發(fā)射方有關(guān)的約束條件為不大于發(fā)射方最大導(dǎo)彈供應(yīng)量的約束條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法，其特征在于所述并用線性規(guī)劃、線性規(guī)劃的對(duì)偶規(guī)劃方法來求解該模型，再通過二維表格對(duì)求解結(jié)果不斷改進(jìn)，直至最終獲得符合戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配時(shí)間要求的指揮控制方案是指通過求解線性規(guī)劃和求解線性規(guī)劃的對(duì)偶規(guī)劃的方法來求解指揮控制模型，可以分別獲得從不同發(fā)射方發(fā)射導(dǎo)彈到不同目標(biāo)方需要的最小不命中概率或最小耗費(fèi)時(shí)間的飛行路徑、飛行時(shí)間、相關(guān)概率、與不同發(fā)射方和不同目標(biāo)方約束條件有關(guān)的影子價(jià)格，再將求解的結(jié)果填入一種二維指揮控制表格中，根據(jù)對(duì)該二維指揮控制表格的分析，并通過根據(jù)影子價(jià)格、不命中概率瓶頸和時(shí)間瓶頸對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，不斷求解不斷改進(jìn)，直至最終獲得符合戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配要求的指揮控制方案。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法，其特征在于所述并用線性規(guī)劃、線性規(guī)劃的對(duì)偶規(guī)劃方法來求解該模型，再通過二維表格對(duì)求解結(jié)果不斷改進(jìn)，直至最終獲得符合戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配要求的指揮控制方案是指可通過作為指揮控制方案的二維表格中的不同區(qū)域來描述從每個(gè)發(fā)射方到每個(gè)目標(biāo)方發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量、每個(gè)目標(biāo)方需要運(yùn)載能力的大小、不命中概率、導(dǎo)彈齊射的數(shù)量、導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間和相關(guān)的影子價(jià)格，每個(gè)發(fā)射方可發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量、剩余可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量的變化情況和相關(guān)的影子價(jià)格以及發(fā)射的所有導(dǎo)彈的最低不命中概率和耗費(fèi)的最小時(shí)間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法，其特征在于所述該方法根據(jù)從不同發(fā)射方到不同目標(biāo)方導(dǎo)彈飛行路徑的長度、導(dǎo)彈不命中概率、發(fā)射方導(dǎo)彈的供應(yīng)量和目標(biāo)方導(dǎo)彈的需求量、導(dǎo)彈飛行的速度和導(dǎo)彈齊射的數(shù)量，構(gòu)造以發(fā)射的所有導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)且具有低計(jì)算復(fù)雜性和高可解性的指揮控制模型，并用線性規(guī)劃、線性規(guī)劃的對(duì)偶規(guī)劃方法來求解該模型是指下述以不命中概率最小為目標(biāo)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制問題的分析，但該分析同樣適用于以耗費(fèi)時(shí)間最小為目標(biāo)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制問題的分析，此時(shí)只需將目標(biāo)函數(shù)minZ=Σi=1mΣj=1npijxij]]>置換為minZ=Σi=1mΣj=1ndijxij,]]>將約束條件Djyj+Siyn+i≤pij置換為Djyj+Siyn+i≤dij并進(jìn)行類似的分析即可，下述的數(shù)學(xué)公式、推導(dǎo)過程、計(jì)算結(jié)果以及應(yīng)用方法適用于對(duì)所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制，假定戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配問題可以用由m個(gè)發(fā)射導(dǎo)彈結(jié)點(diǎn)和n個(gè)作為發(fā)射導(dǎo)彈目標(biāo)的目標(biāo)結(jié)點(diǎn)、并且在不同的發(fā)射和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)之間存在一條導(dǎo)彈飛行路徑的網(wǎng)絡(luò)來描述，從發(fā)射結(jié)點(diǎn)i向目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量為xij，導(dǎo)彈不命中概率為pij(t)，飛行路徑的長度為dij，導(dǎo)彈不命中概率是指復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境可能對(duì)沿某一飛行路徑的導(dǎo)彈的命中率造成影響，從而降低導(dǎo)彈的命中率，對(duì)于以導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)的指揮控制來說，這種降低相當(dāng)于削弱了導(dǎo)彈火力的威力，導(dǎo)彈不命中概率可以是以時(shí)間作為變量的函數(shù)，也可以是與時(shí)間無關(guān)的常數(shù)，表示為pij，不同飛行路徑的導(dǎo)彈的不命中概率可以不同，需要解決的問題是設(shè)計(jì)一個(gè)從m個(gè)發(fā)射導(dǎo)彈結(jié)點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)彈到n個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)，同時(shí)使所有發(fā)射導(dǎo)彈不命中概率為最小、耗費(fèi)時(shí)間滿足預(yù)定要求的發(fā)射導(dǎo)彈計(jì)劃，并且計(jì)算出每個(gè)發(fā)射導(dǎo)彈結(jié)點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)彈所需要導(dǎo)彈齊射數(shù)量，相關(guān)的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力分配指揮控制模型及線性規(guī)劃方程如下目標(biāo)函數(shù)minZ=Σi=1mΣj=1npijxij]]>目標(biāo)結(jié)點(diǎn)導(dǎo)彈需求量的約束條件Σi=1mxij=Dj,(j=1,···,n)]]>發(fā)射結(jié)點(diǎn)可發(fā)射導(dǎo)彈量的約束條件Σj=1nxij≤Si,(i=1,···,m)]]>非負(fù)約束條件xij≥0，(i＝1，…，m；j＝1，…，n)發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…m)需要的導(dǎo)彈齊射的數(shù)量Vi 導(dǎo)彈從發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…m)飛行到目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j(j＝1，…n)所耗費(fèi)的時(shí)間Tij=dijC]]>完成所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈飛行所耗費(fèi)的最少時(shí)間minT＝max{Tij}與第j個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)有關(guān)的最大導(dǎo)彈不命中概率pj=maxpij∈Pop{pij},j(j=1,···n)]]>完成所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈發(fā)射的導(dǎo)彈不命中概率minP＝max{pj}，j(j＝1，…n)與第j個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)有關(guān)的導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載量minZj=Σi=1mpijxij,j(j=1,···n)]]>戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈發(fā)射的總導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載量minZ=Σj=1nminZj]]>與第j個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)有關(guān)的導(dǎo)彈運(yùn)載能力Zj=Σi=1mdijxij,j(j=1,···n)]]>戰(zhàn)場(chǎng)總導(dǎo)彈運(yùn)載能力Z=Σj=1nZj]]>其中m為發(fā)射導(dǎo)彈結(jié)點(diǎn)的總數(shù)；n為作為發(fā)射導(dǎo)彈目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的總數(shù)；Pop為指揮控制模型獲最優(yōu)解時(shí)由相關(guān)路徑的pij組成的集合；minZ為指揮控制模型獲最優(yōu)解時(shí)目標(biāo)函數(shù)的值，稱為導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載量，該值越小越好；pij為發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…m)與目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j(j＝1，…n)之間的導(dǎo)彈發(fā)射不命中概率，可以是以時(shí)間t作為變量的函數(shù)；dij為發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…m)與目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j(j＝1，…n)之間的導(dǎo)彈飛行路徑的長度(單位公里)；Vi為發(fā)射導(dǎo)彈的結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…m)導(dǎo)彈齊射的數(shù)量；L為在每次齊射中發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量(單位枚)；C為在每個(gè)齊射中發(fā)射導(dǎo)彈的飛行速度(單位公里/小時(shí))；Si為發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…m)所能發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量(單位枚)；Dj為需要向目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j(j＝1，…n)發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量(單位枚)；上述模型表明目標(biāo)函數(shù)相當(dāng)于求加權(quán)概率的和，在通過線性規(guī)劃求得導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載量minZ值的基礎(chǔ)上，可以計(jì)算出每個(gè)發(fā)射結(jié)點(diǎn)必須向相關(guān)的目標(biāo)結(jié)點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量xij，相關(guān)路徑的pij，再根據(jù)在每次齊射中發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量L，即可計(jì)算出每個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)需要的齊射數(shù)量Vi，最后根據(jù)齊射中發(fā)射導(dǎo)彈的飛行速度C以及在發(fā)射和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)之間導(dǎo)彈飛行的最長路徑，又可計(jì)算出每個(gè)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載量minZj、最大導(dǎo)彈不命中概率pj，完成整個(gè)導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)的導(dǎo)彈不命中概率minP、耗費(fèi)的最短時(shí)間T，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的指揮控制，為了合理設(shè)置約束條件、提高可解性、更好地利用上述線性規(guī)劃模型，給出該模型的對(duì)偶線性規(guī)劃模型如下目標(biāo)函數(shù)maxG=Σj=1nDjyj+Σi=1mSiyn+i]]>約束條件Djyj+Siyn+i≤pij，(i＝1，…，m；j＝1，…，n)非負(fù)約束條件yj，yn+i≥0，(i＝1，…，m；j＝1，…，n)其中yj，yn+i分別為與原線性規(guī)劃的目標(biāo)和發(fā)射結(jié)點(diǎn)導(dǎo)彈數(shù)量有關(guān)的約束條件的影子價(jià)格或機(jī)會(huì)成本有關(guān)的決策變量，由于原始線性規(guī)劃解決的是與目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j和發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…，m；j＝1，…，n)的約束條件有關(guān)的資源最優(yōu)利用問題，所以對(duì)偶規(guī)劃解決的則是估計(jì)使目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j和發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…，m；j＝1，…，n)的約束條件滿足必須付出的代價(jià)問題，即用價(jià)問題，而影子價(jià)格yj和yn+i反映的正是使目標(biāo)結(jié)點(diǎn)j和發(fā)射結(jié)點(diǎn)i(i＝1，…，m；j＝1，…，n)的約束條件滿足必須付出的成本，通過使與成本有關(guān)的目標(biāo)函數(shù)值最小化(或最大化)，影子價(jià)格可以用于比較各個(gè)約束條件對(duì)目標(biāo)函數(shù)值的貢獻(xiàn)或?qū)@種貢獻(xiàn)影響進(jìn)行等價(jià)分析，影子價(jià)格越大，表明該約束條件對(duì)指揮控制方案的最低導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載力的影響越大，但滿足該條件也就越困難，因此，引入影子價(jià)格就可以通過比較影子價(jià)格與實(shí)際目標(biāo)函數(shù)值，來研究原線性規(guī)劃約束條件的變化能否使目標(biāo)函數(shù)獲得增益。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法，其特征在于所述該方法根據(jù)從不同發(fā)射方到不同目標(biāo)方導(dǎo)彈飛行路徑的長度、導(dǎo)彈不命中概率、發(fā)射方導(dǎo)彈的供應(yīng)量和目標(biāo)方導(dǎo)彈的需求量、導(dǎo)彈飛行的速度和導(dǎo)彈齊射的數(shù)量，構(gòu)造以發(fā)射的所有導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)且具有低計(jì)算復(fù)雜性和高可解性的指揮控制模型，并用線性規(guī)劃、線性規(guī)劃的對(duì)偶規(guī)劃方法來求解該模型，再通過二維表格對(duì)求解結(jié)果不斷改進(jìn)，直至最終獲得符合戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配要求的指揮控制方案是指如果求得的指揮控制方案不能滿足預(yù)定的導(dǎo)彈不命中概率或飛行時(shí)間的要求，則可以通過二維指揮控制表，對(duì)原線性規(guī)劃以及對(duì)偶規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行分析，來確定影響戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈不命中概率和導(dǎo)彈飛行總時(shí)間的瓶頸，再通過對(duì)發(fā)射方可發(fā)射導(dǎo)彈的數(shù)量進(jìn)行合理配置、增加齊射批次的數(shù)量以及采用不同命中精度或飛行速度的導(dǎo)彈等手段，來消除不命中概率瓶頸和時(shí)間瓶頸，并重復(fù)這一過程，直至發(fā)射的戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈的不命中概率和飛行的總時(shí)間符合預(yù)定的要求，這一過程可用下述以不命中概率最小為目標(biāo)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制的實(shí)例來描述，該實(shí)例同樣適用于以耗費(fèi)時(shí)間最小為目標(biāo)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制的實(shí)例分析，此時(shí)只需將目標(biāo)函數(shù)minZ=Σi=1mΣj=1npijxij]]>置換為minZ=Σi=1mΣj=1ndijxij,]]>將約束條件Djyj+Siyn+i≤pij置換為Djyj+Siyn+i≤dij并進(jìn)行類似的分析即可，但在實(shí)例中所描述的數(shù)學(xué)公式、計(jì)算結(jié)果、各種表格以及應(yīng)用方法適用于對(duì)所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制，假定某作戰(zhàn)部隊(duì)必須用每個(gè)齊射批次16枚、平均速度為70公里/分鐘的導(dǎo)彈，從5個(gè)發(fā)射點(diǎn)向14個(gè)目標(biāo)發(fā)射指定量的導(dǎo)彈，發(fā)射和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)之間導(dǎo)彈不命中概率、可發(fā)射和需求導(dǎo)彈的數(shù)量如表1所示，表1發(fā)射和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)間導(dǎo)彈不命中概率、發(fā)射量和需求量(單位概率、枚)
發(fā)射和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)之間導(dǎo)彈飛行路徑的長度、可發(fā)射和需求導(dǎo)彈的數(shù)量如表2所示，表2發(fā)射和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)間導(dǎo)彈飛行路徑長度、發(fā)射量和需求量(單位公里、枚)
根據(jù)上述線性規(guī)劃及指揮控制模型和相關(guān)的對(duì)偶線性規(guī)劃模型，通過單純形算法計(jì)算出某作戰(zhàn)部隊(duì)最小導(dǎo)彈不命中概率的導(dǎo)彈火力分配指揮控制方案如表3所示，其中枚概率為目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)彈不命中概率運(yùn)載量minZj、不中概率為目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的最大導(dǎo)彈不命中概率pj，枚公里為目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的導(dǎo)彈運(yùn)載能力Zj，表3某作戰(zhàn)部隊(duì)最小導(dǎo)彈不命中概率導(dǎo)彈火力分配指揮控制方案(單位枚、枚風(fēng)險(xiǎn)、概率、枚公里、批次、秒)
*完成導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)耗費(fèi)的最小時(shí)間為43.71秒鐘通過對(duì)指揮控制方案(表3)分析可知，完成導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)需要的齊射批次總數(shù)為50、時(shí)間為43.71秒鐘，01～05發(fā)射點(diǎn)需要的齊射批次分別是17、14、13、2和4，因此必須對(duì)01、02和03發(fā)射點(diǎn)實(shí)施重點(diǎn)保護(hù)，進(jìn)一步分析可知，從03發(fā)射點(diǎn)向08目標(biāo)點(diǎn)發(fā)射的16枚導(dǎo)彈所花費(fèi)的43.71秒鐘是制約整個(gè)導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)更快完成的瓶頸，該發(fā)射同時(shí)也是降低完成所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)的導(dǎo)彈不命中概率的瓶頸，如果用速度更快的導(dǎo)彈來完成這部分任務(wù)，則可將整個(gè)導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)完成的時(shí)間縮短為31.71秒鐘，減少量為27.45％，將導(dǎo)彈不命中概率降低為0.037，減少量為27.45％，又如果采用同樣的方法消除31.71秒鐘的瓶頸，則可將導(dǎo)彈發(fā)射任務(wù)完成的時(shí)間縮短為23.14秒鐘，減少量達(dá)47.06％，將導(dǎo)彈不命中概率降低為0.027，減少量為47.06％，幾乎僅為原有時(shí)間和不命中概率的一半，從對(duì)目標(biāo)需求量約束條件Dj(j＝1，…，14)影子價(jià)格的分析可知，價(jià)格的大小真實(shí)反映了相關(guān)約束條件滿足的難易程度，影子價(jià)格為0是指在特定的取值范圍內(nèi)，相關(guān)的約束條件對(duì)目標(biāo)函數(shù)值不構(gòu)成影響，最易滿足，又例如，為了滿足約束條件D8，向08目標(biāo)點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)彈的不命中概率為0.051、耗時(shí)43.71秒鐘，該約束條件的影子價(jià)格為最大值39，說明該條件最難滿足，用類似的方法可以按Dj滿足的難易程度，從難到易排序D8，D10，D12，D5，……，從對(duì)發(fā)射量約束條件Si(i＝1，…，5)影子價(jià)格的分析可知，Si滿足的難易程度，從難到易排序S4，S2，S1，S3，S5，即約束條件S4最難滿足，此外，從完成任務(wù)后每個(gè)發(fā)射點(diǎn)的剩余可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量可以看出，01發(fā)射點(diǎn)和02發(fā)射點(diǎn)的可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量明顯偏低，特別是01發(fā)射點(diǎn)可發(fā)射導(dǎo)彈已全部用完，這一事實(shí)說明如果01發(fā)射點(diǎn)有更多的可發(fā)射導(dǎo)彈，再加上S1約束條件較易滿足，就可能獲得更好的導(dǎo)彈火力快速高命中率分配計(jì)劃，因此，還可以用上述方法對(duì)每個(gè)發(fā)射點(diǎn)的可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量進(jìn)行合理的配置，實(shí)現(xiàn)可發(fā)射導(dǎo)彈數(shù)量的最優(yōu)管理。
全文摘要
本發(fā)明涉及戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配的快速指揮控制方法，涉及軍事及相關(guān)領(lǐng)域，指揮控制的對(duì)象為所有戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力，該方法根據(jù)從不同發(fā)射方到不同目標(biāo)方導(dǎo)彈飛行路徑的長度、導(dǎo)彈不命中概率、發(fā)射方導(dǎo)彈的供應(yīng)量和目標(biāo)方導(dǎo)彈的需求量、導(dǎo)彈飛行的速度和導(dǎo)彈齊射的數(shù)量，構(gòu)造以發(fā)射的所有導(dǎo)彈飛行耗費(fèi)時(shí)間或不命中概率最小為目標(biāo)且具有低計(jì)算復(fù)雜性和高可解性的指揮控制模型，并用線性規(guī)劃、線性規(guī)劃的對(duì)偶規(guī)劃方法來求解該模型，再通過二維表格對(duì)求解結(jié)果不斷改進(jìn)，直至最終獲得符合戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)彈火力快速高命中率分配要求的指揮控制方案，該方法具有應(yīng)用廣泛和明顯提高戰(zhàn)斗力等特點(diǎn)，本發(fā)明進(jìn)一步涉及實(shí)現(xiàn)該方法的技術(shù)。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK1848148SQ20061004022
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者朱澤生, 孫玲 申請(qǐng)人:孫玲