【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電子對抗，具體涉及一種基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法。
技術(shù)介紹
1、在現(xiàn)代防空作戰(zhàn)中，面對復(fù)雜多變的空中威脅，需要有效的對空干擾策略。然而，傳統(tǒng)的對空干擾策略制定方法往往依賴于經(jīng)驗(yàn)或簡單的規(guī)則，無法充分考慮多種因素的交互影響，如敵機(jī)類型、飛行姿態(tài)、雷達(dá)參數(shù)、干擾機(jī)性能以及復(fù)雜的電磁環(huán)境等。這導(dǎo)致在實(shí)際作戰(zhàn)中，干擾效果不佳，難以應(yīng)對多樣化的空中威脅。往往表現(xiàn)出以下局限性：(1)單一因素決策問題：傳統(tǒng)干擾策略的制定往往基于單一或少數(shù)幾個(gè)因素，如敵機(jī)類型或距離等，忽視了多因素間的相互作用。在復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境中，敵機(jī)的飛行姿態(tài)、雷達(dá)參數(shù)、導(dǎo)引頭工作狀態(tài)等因素都會(huì)影響干擾效果，單一因素的決策方式無法滿足現(xiàn)代作戰(zhàn)的需求。(2)策略尋優(yōu)效率低下：現(xiàn)有方法多依賴人工干預(yù)和經(jīng)驗(yàn)積累來進(jìn)行干擾策略的調(diào)整，導(dǎo)致決策過程冗長，效率低下。尤其是在瞬息萬變的戰(zhàn)場環(huán)境中，低效的策略尋優(yōu)方式往往導(dǎo)致干擾效果無法及時(shí)適應(yīng)實(shí)際需要(3)適應(yīng)性與魯棒性不足：傳統(tǒng)干擾策略在信息不準(zhǔn)確或環(huán)境發(fā)生變化時(shí)缺乏足夠的調(diào)整能力，導(dǎo)致對空防御策略的魯棒性較差，難以應(yīng)對實(shí)際作戰(zhàn)中的復(fù)雜情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、技術(shù)目的：為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提出了一種基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，提高了對空防御系統(tǒng)的決策能力和干擾策略的適應(yīng)性。
2、技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用了如下技術(shù)方案：
3、一種基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，包括以下步驟：
4、s1
5、s2、決策樹模型構(gòu)建：基于cart算法，利用基尼指數(shù)分裂節(jié)點(diǎn)，生成包含關(guān)鍵特征的決策樹模型；
6、s3、干擾策略生成：根據(jù)實(shí)時(shí)戰(zhàn)場數(shù)據(jù)輸入，通過決策樹模型生成適應(yīng)性干擾策略；
7、s4、干擾參數(shù)裝訂與優(yōu)化：對生成的干擾策略進(jìn)行頻率、功率、延遲和持續(xù)時(shí)間的參數(shù)調(diào)控，以確保干擾策略在戰(zhàn)場環(huán)境下的效果最優(yōu)。
8、本專利技術(shù)技術(shù)方案的進(jìn)一步限定為，所述收集敵機(jī)信息、導(dǎo)引頭參數(shù)、干擾裝備特性及電磁環(huán)境信息具體包括：
9、用于分析敵機(jī)的行動(dòng)意圖及其對干擾策略的響應(yīng)的敵機(jī)信息：敵機(jī)基礎(chǔ)飛行參數(shù)，包括型號(hào)、速度、高度、航向；雷達(dá)性能信息包括：頻率、功率、掃描模式等雷達(dá)；
10、用于幫助決策樹模型判斷最合適的干擾策略的導(dǎo)引頭參數(shù)，包括與敵方導(dǎo)引頭的工作狀態(tài)、特性和當(dāng)前環(huán)境相關(guān)的信息；
11、根據(jù)復(fù)雜電磁環(huán)境選擇合適的干擾手段的電磁環(huán)境信息：包括當(dāng)前戰(zhàn)區(qū)的電磁噪聲水平、其他無線電信號(hào)的分布等信息；
12、評估當(dāng)前干擾資源的可用性及適應(yīng)性的干擾資源信息：包括我方干擾機(jī)的型號(hào)、干擾功率、頻率范圍。
13、進(jìn)一步地，所述決策樹模型構(gòu)建步驟包括：
14、s21、使用信息增益計(jì)算各個(gè)特征的重要性，從而篩選出對決策樹生成最具影響力的關(guān)鍵特征，包括敵機(jī)的雷達(dá)頻率、導(dǎo)彈距離、導(dǎo)引頭工作模式、電磁環(huán)境復(fù)雜度和干擾資源剩余功率，構(gòu)成特征子集；
15、s22、使用cart算法計(jì)算特征子集內(nèi)各特征的基尼指數(shù)，選擇信息增益最高的特征作為分裂節(jié)點(diǎn)，生成節(jié)點(diǎn)分裂路徑；依據(jù)不同導(dǎo)引頭工作體制及信號(hào)形式構(gòu)建決策路徑，直至到達(dá)葉節(jié)點(diǎn)生成具體干擾策略。
16、進(jìn)一步地，所述步驟s22具體的實(shí)現(xiàn)如下：
17、(1)在構(gòu)建決策樹時(shí)，采用cart(分類回歸樹)算法作為模型的基礎(chǔ)算法，在每個(gè)分裂節(jié)點(diǎn)，cart算法通過遞歸計(jì)算基尼指數(shù)，選擇不純度最低的特征值進(jìn)行分裂；
18、(2)在節(jié)點(diǎn)生成時(shí)，采用基于誤分類率的損失函數(shù)來評估分裂效果，從而決定是否繼續(xù)分裂或?qū)?dāng)前節(jié)點(diǎn)作為葉節(jié)點(diǎn)；
19、(3)從根節(jié)點(diǎn)開始，每層根據(jù)基尼指數(shù)選擇最優(yōu)特征進(jìn)行分裂，逐步構(gòu)建決策路徑；對于每條路徑上的葉節(jié)點(diǎn)，最終生成具體的干擾策略輸出。
20、進(jìn)一步地，步驟s3干擾策略生成步驟具體為：
21、s31、接收來自傳感器和外部情報(bào)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將其輸入至決策樹模型的根節(jié)點(diǎn)，觸發(fā)模型的自動(dòng)決策過程；
22、s32、根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的特征值，策略生成模塊沿決策樹的節(jié)點(diǎn)路徑依次進(jìn)行分裂，從根節(jié)點(diǎn)逐層向下篩選，直至到達(dá)葉節(jié)點(diǎn)；
23、s33、當(dāng)路徑抵達(dá)葉節(jié)點(diǎn)后，若所需干擾樣式為單一干擾，則直接選擇最適合當(dāng)前戰(zhàn)場需求的干擾類型；在多目標(biāo)或復(fù)雜威脅情況下，葉節(jié)點(diǎn)輸出組合干擾策略。
24、進(jìn)一步地，步驟s3干擾策略生成步驟還包括干擾參數(shù)優(yōu)化步驟，具體為：
25、(1)調(diào)節(jié)干擾頻率、功率，適配敵機(jī)的探測信號(hào)頻率范圍；
26、(2)控制干擾延遲和持續(xù)時(shí)間。
27、進(jìn)一步地，所述干擾參數(shù)優(yōu)化步驟中，蒙特卡洛分選方法通過模擬多種可能的干擾參數(shù)組合，生成大量策略樣本，以評估每種策略在當(dāng)前戰(zhàn)場環(huán)境中的有效性，具體應(yīng)用流程如下：
28、生成干擾參數(shù)樣本：在“干擾參數(shù)優(yōu)化”步驟，利用蒙特卡洛方法對不同干擾參數(shù)組合進(jìn)行采樣，生成一系列干擾策略樣本；
29、效果評估：對每個(gè)采樣策略進(jìn)行效果評估，模擬策略在不同環(huán)境變量下的表現(xiàn)；
30、選擇最優(yōu)策略組合：通過大量樣本數(shù)據(jù)的評估結(jié)果，蒙特卡洛方法最終選擇效果最優(yōu)的干擾參數(shù)組合用于當(dāng)前策略。
31、進(jìn)一步地，步驟s33生成干擾策略后，進(jìn)行干擾策略輸出：輸出包含具體干擾方式、頻率、功率、時(shí)長等詳細(xì)參數(shù)的干擾策略指令。
32、有益效果：
33、本專利技術(shù)方法通過數(shù)據(jù)收集、決策樹模型構(gòu)建、對空干擾策略生成與優(yōu)化等步驟，提高了對空防御系統(tǒng)的決策能力和干擾策略的適應(yīng)性；在實(shí)時(shí)作戰(zhàn)數(shù)據(jù)輸入后，能夠自動(dòng)選擇和優(yōu)化干擾策略，有效提高了策略生成的效率和準(zhǔn)確性；克服傳統(tǒng)方法不能有效綜合考慮各種對空干擾相關(guān)因素的缺陷，準(zhǔn)確分析敵機(jī)特性、我方干擾資源和復(fù)雜環(huán)境之間的相互關(guān)系，實(shí)現(xiàn)基于多因素的對空干擾策略決策；在復(fù)雜的策略空間中，快速尋找到最優(yōu)或接近最優(yōu)的對空干擾策略，避免繁瑣的人工試錯(cuò)和計(jì)算，提高策略生成的及時(shí)性，以適應(yīng)瞬息萬變的戰(zhàn)場環(huán)境；使對空干擾策略能夠適應(yīng)不同的作戰(zhàn)場景和空中威脅變化，即使在部分信息不準(zhǔn)確或環(huán)境變化的情況下，仍能保證干擾策略的有效性。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，所述收集敵機(jī)信息、導(dǎo)引頭參數(shù)、干擾裝備特性及電磁環(huán)境信息具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，所述決策樹模型構(gòu)建步驟包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，所述步驟S22具體的實(shí)現(xiàn)如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟S3干擾策略生成步驟具體為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟S3干擾策略生成步驟還包括干擾參數(shù)優(yōu)化步驟，具體為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，所述干擾參數(shù)優(yōu)化步驟中，蒙特卡洛分選方法通過模擬多種可能的干擾參數(shù)組合，生成大量策略樣本，以評估每種策略在當(dāng)前戰(zhàn)場環(huán)境中的有效性，具體應(yīng)用流程如下：
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于決策樹的對空干擾策略
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，所述收集敵機(jī)信息、導(dǎo)引頭參數(shù)、干擾裝備特性及電磁環(huán)境信息具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，所述決策樹模型構(gòu)建步驟包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，所述步驟s22具體的實(shí)現(xiàn)如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于決策樹的對空干擾策略尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟s3干擾策略生成步驟具體為：<...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孟慶良，宋衛(wèi)東，溫東，李鑫宇，謝基宇，
申請(專利權(quán))人：上海無線電設(shè)備研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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