本书对天基预警系统传感器调度方法进行研究,阐述天基预警系统传感器调度的关键问题、体系结构、设计方法、技术原理。主要内容包括:传感器调度系统总体设计、传感器调度的模型与算法、基于Multi-Agent的交互式动态调度模型与求解算法、导弹类型识别、导弹威胁评估、预警系统性能与效能评估、分布式仿真系统设计。本书针对高低轨导弹预警卫星组网的传感器调度研究,设计了传感器管理系统框架、融合了导弹类型识别、导弹威胁评估、预警系统性能与效能评估、传感器调度管理等重要理论方法,通过仿真实验验证和评价了模型与求解算法。
样章试读
目录
- 目录
第1章天基预警系统传感器调度概述1
1.1天基预警系统传感器调度问题1
1.1.1预警系统概况1
1.1.2天基预警系统概况2
1.1.3传感器调度问题提出5
1.2国内外相关研究工作8
1.2.1国内外研究现状8
1.2.2研究现状总结与分析15
1.3弹道导弹与预警卫星资源17
1.3.1弹道导弹17
1.3.2弹道导弹飞行阶段19
1.3.3预警系统星座部署21
1.3.4预警卫星构成与原理23
1.4传感器调度面临的关键问题25
1.4.1预警调度问题的主要特点25
1.4.2传感器调度决策问题的特点27
1.5传感器调度中面临的一些关键问题30
第2章卫星传感器调度系统框架32
2.1预警系统传感器工作过程描述32
2.1.1传感器调度问题的描述32
2.1.2天基预警系统的构成实体和机构36
2.2卫星传感器调度系统框架37
2.2.1传感器调度问题的边界37
2.2.2天基预警仿真邦员及拓扑结构39
2.2.3天基预警传感器调度工作方式44
2.3基于Multi-Agent的传感器调度框架设计46
2.3.1预警卫星资源的主要描述内容46
2.3.2基于Multi-Agent的资源建模47
2.3.3Agent资源模型的应用方式49
2.3.4基于Multi-Agent框架的运行实现51
2.4基于ART架构的分布式运行技术51
2.4.1分布式系统编程框架设计51
2.4.2通过事件触发的交互式调度举例52
2.5本章小结54
第3章导弹威胁评估方法55
3.1评估问题与指标选取56
3.1.1评估问题与评估框架56
3.1.2评估指标体系构建的基本内容56
3.1.3评估模型中的指标选取57
3.1.4评估指标体系的构建准则58
3.2导弹威胁评估数据来源59
3.2.1威胁评估的数据来源与特点59
3.2.2评估指标体系初选过程及方案分析60
3.2.3指标的组织结构62
3.2.4指标的定量化方法62
3.3指标体系的优化方法64
3.3.1指标的相关性分析64
3.3.2指标的重要性分析67
3.3.3指标的完整性分析68
3.4威胁评估的框架设计69
3.4.1威胁评估的总体框架69
3.4.2弹道导弹威胁目标识别70
3.4.3弹道导弹威胁能力评估72
3.4.4弹道导弹威胁意图评估73
3.4.5弹道导弹威胁目标排序76
3.5本章小结77
第4章导弹类型识别与先验库匹配推理78
4.1基于贝叶斯网络的导弹类型识别研究79
4.1.1导弹类型识别问题提出与分析79
4.1.2贝叶斯网络的识别推理描述81
4.1.3贝叶斯网络推理模型82
4.1.4贝叶斯网络构造与参数学习83
4.2证据表示与可信度贝叶斯网推理85
4.2.1证据表示85
4.2.2融入证据可信度的贝叶斯网模型85
4.2.3融入可信度的贝叶斯网推理分析87
4.3仿真实验与分析87
4.3.1贝叶斯识别模型88
4.3.2预警仿真环境下推理模型评价89
4.4基于可信度推理的信息库匹配研究91
4.4.1先验库匹配困难分析与问题描述92
4.4.2可信度专家推理方法95
4.4.3基于可信度推理的先验库匹配98
4.5推理规则的辅助挖掘方法研究98
4.5.1典型的特征抽取方法99
4.5.2基于粗糙集的规则辅助抽取方法100
4.6仿真实验与分析102
4.7本章小结104
第5章传感器调度模型与求解算法106
5.1传感器调度模型与算法总体需求106
5.1.1传感器跟踪调度方式策略106
5.1.2求解算法分类108
5.2天基预警调度模型研究111
5.2.1建模视角与约束条件111
5.2.2调度模型基本表示与约束条件114
5.2.3调度模型构建119
5.3决策树启发信息挖掘122
5.3.1启发式信息的作用122
5.3.2应用启发式信息124
5.4基于决策树启发的克隆选择算法126
5.4.1基于贝叶斯扩展决策树的多类别启发能力126
5.4.2引入局部搜索算子的克隆选择算法127
5.5仿真实验与分析129
5.5.1调度模型的仿真实验与分析129
5.5.2调度算法的仿真实验与分析134
5.5.3启发式信息与问题规模关系评价135
5.5.4基于免疫克隆选择的求解优化评价136
5.6本章小结138
第6章基于Multi-Agent的交互式动态调度139
6.1动态规划总体设计与模型假设139
6.1.1Multi-Agent系统中的Agent实体构成139
6.1.2动态调度建模问题与模型假设141
6.2动态规划模型符号表示141
6.2.1天基预警系统模型-变量描述142
6.2.2传感器调度模型分析144
6.2.3跟踪任务分解145
6.3动态规划模型优化策略与约束条件145
6.3.1天基预警传感器优化策略145
6.3.2模型的约束条件147
6.4动态规划调度求解148
6.4.1招投标总体过程设计148
6.4.2诚信多层嵌套解约的合同网求解152
6.5本章小结153
第7章预警系统效能评估155
7.1效能评估与效能评估方法155
7.1.1效能评估问题提出155
7.1.2效能评估的重要意义157
7.2效能评估方法158
7.2.1效能评估方法的分类158
7.2.2效能评估方法概述与应用分析159
7.3天基预警卫星效能评估方案与框架162
7.3.1预警效能评估要素分析的特点162
7.3.2预警效能评估框架163
7.4天基预警卫星效能评估指标构建方法164
7.4.1作战效能评价指标选取164
7.4.2作战效能指标体系构建与优化165
7.4.3系统效能评估指标体系构建167
7.5天基预警卫星效能评估模型172
7.5.1天基预警卫星系统效能评估模型172
7.5.2权重的确定172
7.5.3模糊向量集的确定175
7.5.4模型评估步骤176
7.6本章小结178
第8章分布式天基预警仿真系统179
8.1仿真系统运行框架与邦员设计179
8.1.1HLA高层体系结构179
8.1.2仿真系统建模的层次定位182
8.2仿真系统的时间推进技术183
8.2.1仿真系统时间推进问题183
8.2.2邦员的时间管理类型、消息队列与时间管理策略184
8.2.3保守的时间推进机制与推进消息处理187
8.2.4基于事件的时间推进与基于步长的时间推进194
8.2.5预警仿真系统时间推进设计198
8.3天基预警仿真系统计算模型199
8.3.1基本实体设置与计算模型199
8.3.2预警卫星探测能力计算模型202
8.3.3天气对预警卫星的影响模型206
8.3.4蒙特卡罗模拟208
8.4仿真中关键问题研究209
8.4.1连续系统离散化方法209
8.4.2仿真环境与影响因素209
8.4.3仿真想定及其仿真过程211
8.4.4理论研究成果的集成方法212
8.5仿真系统实现与应用实例212
8.6本章小结217
参考文献218