兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (11): 3455-3464.doi: 10.12382/bgxb.2022.0797
所属专题: 群体协同与自主技术
收稿日期:
2022-09-08
上线日期:
2022-12-04
通讯作者:
LI Chiyun*(), MIAO Jianming, SHEN Bingzhen
Received:
2022-09-08
Online:
2022-12-04
摘要:
作战效能预测对武器装备体系从建设、生产到实战的全过程都具有重要意义。在Stacking集成学习模型的基础上,优化模型对数据的交叉验证方式,针对原有模型次级学习器输入向量较为稀疏的问题,为次级学习层的输入增加多项式特征和经主成分分析法降维后的各项作战仿真数据指标(原始数据),形成一种改进Stacking集成学习模型的装备体系作战效能预测方法。以合成营攻占某一阵地的作战效能预测为例,验证该方法的有效性。
中图分类号:
李驰运, 缪建明, 沈丙振. 基于改进Stacking集成学习方法的武器装备体系作战效能预测[J]. 兵工学报, 2023, 44(11): 3455-3464.
LI Chiyun, MIAO Jianming, SHEN Bingzhen. Operational Effectiveness Prediction of Weapon Equipment System Based on Improved Stacking Ensemble Learning Method[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(11): 3455-3464.
对抗系统 | 名称 |
---|---|
情报侦察系统 | 某型侦察雷达、某型无人侦察机(有无) |
指挥控制系统 | 指挥车、短波电台等 |
远程火力打击系统 | 某型自行迫榴炮系统、某型导弹发射车系统等 |
防空系统 | 某型高炮、某型便携式防空导弹等 |
近战打击系统 | Ⅰ型主战坦克、Ⅱ型主战坦克等 |
综合保障系统 | 清障车、弹药输送车等 |
表1 要点夺控体系作战实体组成
Table 1 Composition of main point capture and control offense and defense system against entities
对抗系统 | 名称 |
---|---|
情报侦察系统 | 某型侦察雷达、某型无人侦察机(有无) |
指挥控制系统 | 指挥车、短波电台等 |
远程火力打击系统 | 某型自行迫榴炮系统、某型导弹发射车系统等 |
防空系统 | 某型高炮、某型便携式防空导弹等 |
近战打击系统 | Ⅰ型主战坦克、Ⅱ型主战坦克等 |
综合保障系统 | 清障车、弹药输送车等 |
配置类型 | 因素 | 水平 |
---|---|---|
近战突击装备 | Ⅰ型主战坦克,Ⅱ型主战坦克 | |
装备配置 | 远程火力打击 | 某自行迫榴炮系统,某导弹发射车系统 |
防空营装备 | 某型高炮,某型便携式防空导弹 | |
侦察装备 | 某型无人侦察机(有无) | |
近战进攻战法 | 分散突击,集中目标 | |
战术战法 | 近战战斗队形 | 一字队形,前三甲队形,后三角队形 |
远程火力战法 | 急袭射击,直瞄破坏 |
表2 要点夺控合成营攻防体系仿真主要作战配置
Table 2 Main combat configuration table of the simulation of attack and defense system of the key capture and control synthetic battalion
配置类型 | 因素 | 水平 |
---|---|---|
近战突击装备 | Ⅰ型主战坦克,Ⅱ型主战坦克 | |
装备配置 | 远程火力打击 | 某自行迫榴炮系统,某导弹发射车系统 |
防空营装备 | 某型高炮,某型便携式防空导弹 | |
侦察装备 | 某型无人侦察机(有无) | |
近战进攻战法 | 分散突击,集中目标 | |
战术战法 | 近战战斗队形 | 一字队形,前三甲队形,后三角队形 |
远程火力战法 | 急袭射击,直瞄破坏 |
样本号 | 指标1 | 指标2 | … | 指标24 | 作战效能值 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 3 | 0.7 | 50 | 1 | |
2 | 1 | 0.6 | 70 | 0 | |
3 | 2 | 0.8 | 40 | 0 | |
4 | 3 | 0.5 | 80 | 1 | |
︙ | ︙ | ︙ | … | ︙ | ︙ |
9600 | 2 | 0.6 | 50 | 0 |
表3 基础指标样本数据
Table 3 Sample data of basic indicators
样本号 | 指标1 | 指标2 | … | 指标24 | 作战效能值 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 3 | 0.7 | 50 | 1 | |
2 | 1 | 0.6 | 70 | 0 | |
3 | 2 | 0.8 | 40 | 0 | |
4 | 3 | 0.5 | 80 | 1 | |
︙ | ︙ | ︙ | … | ︙ | ︙ |
9600 | 2 | 0.6 | 50 | 0 |
模型 | 单一KNN | 单一SVM | 单一XGBoost | 传统Stacking | 改进Stacking |
---|---|---|---|---|---|
准确率(Accuracy) | 0.6690 | 0.6822 | 0.7674 | 0.8560 | 0.9107 |
ROC曲线下面积总和(AUC) | 0.6332 | 0.6647 | 0.7328 | 0.8229 | 0.9019 |
表4 各类算法训练准确率指标
Table 4 Training accuracy index table of various algorithms
模型 | 单一KNN | 单一SVM | 单一XGBoost | 传统Stacking | 改进Stacking |
---|---|---|---|---|---|
准确率(Accuracy) | 0.6690 | 0.6822 | 0.7674 | 0.8560 | 0.9107 |
ROC曲线下面积总和(AUC) | 0.6332 | 0.6647 | 0.7328 | 0.8229 | 0.9019 |
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