1.基于动态遗传算法解决多波攻击下舰船恢复策略优化方法,其特征在于,具体操作步骤如下:(1)、根据不同的攻击类型,建立多波次的、包含不同爆炸当量及打击落点的敌方攻击矩阵;
(2)、根据不同的作战场景建立舰船防御系统,为舰船系统各装备节点建立相应的战时重要度矩阵,并为节点构建动态的效能等级矩阵;
(3)、选取部分节点作为作战类型节点,以防御不同类型的敌方攻击,并生成相应波次攻击下的拦截对抗任务,构建灵活的有针对性的舰船攻击防御系统;
(4)、利用冲击波超压公式,根据敌方攻击的毁伤当量以及落点确定防御系统各节点的毁伤程度,构建毁伤矩阵;其过程如下:毁伤模型的建立是用来描述系统在遭受到毁伤后各节点的状态,根据拦截失败的攻击所携带的TNT当量及起落点信息,结合地面空气冲击波超压公式,计算每个节点所受到的毁伤程度,得到动态的毁伤矩阵,从而得到各节点当前的效能等级矩阵;
(5)、根据节点受伤情况以及下波次的攻击动态的调整遗传算法维修恢复策略,生成在维修备件约束、时间约束等多种条件约束下的维修序列,生成节点恢复矩阵;其过程如下:(5.1)、在经过步骤(4)的毁伤模型计算后,根据各节点当前的效能等级矩阵去动态的构建基于传统遗传算法的基因序列长度;
如当前有n个节点不完好,则当前波次的遗传算法基因序列长度为n,并根据各节点当前的战时重要度,生成在多种条件约束下可使得当前战时重要度最高的基因序列;
(5.2)、根据生成的多种条件约束,包括每波次攻击间隔30分中的时间约束、有限备件约束、多组并行维修约束、每组最低维修节点数约束;
其中每组最低维修节点数也根据所需维修节点数而动态调整;
(6)、循环敌方攻击链,重复步骤(2)-(5);
(7)、使用商弹性模型评估防御系统在多波次攻击后的系统弹性,并利用控制变量法对比分析攻击防御恢复策略的优势与劣势。
2.根据权利要求1所述的基于动态遗传算法解决多波攻击下舰船恢复策略优化方法,其特征在于,在步骤(1)中,建立敌方攻击矩阵的过程如下:
设敌方共有5波次攻击,每波次共有5发炮弹,可同种类也可不同种类,每发炮弹携带自身序号、TNT当量以及三维落点信息,则敌方攻击矩阵记为Attracts={f
3.根据权利要求1所述的基于动态遗传算法解决多波攻击下舰船恢复策略优化方法,其特征在于,在步骤(2)中,建立舰船防御系统的过程如下:
(2.1)、舰船装备节点为一个三维坐标矩阵xyz={X(2.2)、为形容作战进行时节点的状态,每个装备节点引入效能等级矩阵level_E及受到攻击后的毁伤矩阵shock_matrix,每个节点的level_E均为5,表示初始节点完好,在遭遇攻击后减去相应的shock_matrix作为装备节点新的效能等级,即:level_E
其中,1≤n≤5表示攻击波次。
4.根据权利要求1所述的基于动态遗传算法解决多波攻击下舰船恢复策略优化方法,其特征在于,在步骤(3)中,拦截任务的具体是:
作战型节点对于敌方攻击的拦截任务是指舰船的探测型、拦截形装备节点对敌方攻击进行拦截打击的事件;系统若成功拦截敌方攻击,则免受伤害,效能等级矩阵不变;若拦截失败,系统则遭受到毁伤,效能等级下降,等待后续维修。
5.根据权利要求1所述的基于动态遗传算法解决多波攻击下舰船恢复策略优化方法,其特征在于,在步骤(6)中,循环敌方攻击链是指:并生成每波次攻击中各自所需的矩阵,记录每波次攻击中系统受到的毁伤及系统恢复的节点效能等级数。
6.根据权利要求1所述的基于动态遗传算法解决多波攻击下舰船恢复策略优化方法,其特征在于,在步骤(7)中,商弹性模型为研究系统总体弹性,取系统在多波次攻击下的总恢复与总损伤的比值作为系统弹性的评估指标。