
兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (9): 240894-.doi: 10.12382/bgxb.2024.0894
尹鹏1,2, 黄风雷1,2, 石科仁3, 严雪飞4,*(
), 刘彦1,2,**(
), 晏江1, 俞杰2
收稿日期:2024-09-25
上线日期:2025-09-24
通讯作者:
YIN Peng1,2, HUANG Fenglei1,2, SHI Keren3, YAN Xuefei4,*(
), LIU Yan1,2,**(
), YAN Jiang1, YU Jie2
Received:2024-09-25
Online:2025-09-24
摘要:
针对多弹打击复杂形状面目标时的瞄准点优选问题,提出一种改进粒子群优化算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)优化多弹最佳瞄准点。构建瞄准点选择模型时,综合考虑面目标区域形状、区域关联、弹药威力区域、弹药命中精度、累积毁伤和多弹联合毁伤等复杂因素对目标毁伤效果的影响。通过预分配粒子位置和引入粒子活化能改进了粒子群优化算法,在提升算法收敛速度的同时又确保了其全局搜索能力,通过典型复杂面目标测试用例验证算法性能。研究结果表明,IPSO算法相比于蒙特卡洛算法、粒子群优化算法和改进灰狼优化算法具有更优的瞄准点选择能力,平均毁伤收益提升4.3%,且平均瞄准点选择耗时仅为其1/4~1/3,在毁伤收益和计算效率上具有明显优势。
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YIN Peng, HUANG Fenglei, SHI Keren, YAN Xuefei, LIU Yan, YAN Jiang, YU Jie. An Improved Particle Swarm Optimization Algorithm for Optimizing the Aiming Point of Multiple Projectiles against Surface Targets[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(9): 240894-.
| 弹药类型 | 威力区域 | 描述 | CEP/m |
|---|---|---|---|
| 1 | | 直径为12m的圆形 | 6 |
| 2 | | 长轴为20m、短轴为12m 的椭圆形 | 12 |
表1 使用弹药的威力区域
Table 1 The power area of the ammunition used
| 弹药类型 | 威力区域 | 描述 | CEP/m |
|---|---|---|---|
| 1 | | 直径为12m的圆形 | 6 |
| 2 | | 长轴为20m、短轴为12m 的椭圆形 | 12 |
| 编号 | Ic | Ia | Dc | Da | Cl |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.05 | 0.10 | 0.02 | 0.10 | |
| 2 | 0.50 | 0.30 | 0.60 | 0.20 | |
| 3 | 0.70 | 0.25 | 0.50 | 0.15 | (1,0.32) |
| 4 | 0.70 | 0.25 | 0.50 | 0.14 | (1,0.32) |
| 5 | 0.65 | 0.30 | 0.70 | 0.30 | (12,0.50) |
| 6 | 0.75 | 0.35 | 0.80 | 0.33 | (4,0.45) |
| 7 | 0.75 | 0.34 | 0.80 | 0.34 | (4,0.44) |
| 8 | 0.62 | 0.35 | 0.71 | 0.23 | (8,0.25) |
| 9 | 0.66 | 0.45 | 0.69 | 0.19 | |
| 10 | 0.66 | 0.45 | 0.69 | 0.19 | |
| 11 | 0.80 | 0.35 | 0.77 | 0.31 | (8,0.25),(11,0.35) |
| 12 | 0.81 | 0.25 | 0.59 | 0.43 | |
| 13 | 0.84 | 0.25 | 0.59 | 0.43 | |
| 14 | 0.92 | 0.44 | 0.70 | 0.47 | (12,0.30),(14,0.28),(11,0.15) |
| 15 | 0.52 | 0.25 | 0.59 | 0.43 | (11,0.32) |
| 16 | 0.79 | 0.44 | 0.57 | 0.47 | (17,0.30) |
| 17 | 0.71 | 0.41 | 0.59 | 0.45 | |
| 18 | 0.66 | 0.35 | 0.64 | 0.30 |
表2 目标区域毁伤相关系数和关联列表
Table 2 Correlation coefficient and correlation list of damage in target area
| 编号 | Ic | Ia | Dc | Da | Cl |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.05 | 0.10 | 0.02 | 0.10 | |
| 2 | 0.50 | 0.30 | 0.60 | 0.20 | |
| 3 | 0.70 | 0.25 | 0.50 | 0.15 | (1,0.32) |
| 4 | 0.70 | 0.25 | 0.50 | 0.14 | (1,0.32) |
| 5 | 0.65 | 0.30 | 0.70 | 0.30 | (12,0.50) |
| 6 | 0.75 | 0.35 | 0.80 | 0.33 | (4,0.45) |
| 7 | 0.75 | 0.34 | 0.80 | 0.34 | (4,0.44) |
| 8 | 0.62 | 0.35 | 0.71 | 0.23 | (8,0.25) |
| 9 | 0.66 | 0.45 | 0.69 | 0.19 | |
| 10 | 0.66 | 0.45 | 0.69 | 0.19 | |
| 11 | 0.80 | 0.35 | 0.77 | 0.31 | (8,0.25),(11,0.35) |
| 12 | 0.81 | 0.25 | 0.59 | 0.43 | |
| 13 | 0.84 | 0.25 | 0.59 | 0.43 | |
| 14 | 0.92 | 0.44 | 0.70 | 0.47 | (12,0.30),(14,0.28),(11,0.15) |
| 15 | 0.52 | 0.25 | 0.59 | 0.43 | (11,0.32) |
| 16 | 0.79 | 0.44 | 0.57 | 0.47 | (17,0.30) |
| 17 | 0.71 | 0.41 | 0.59 | 0.45 | |
| 18 | 0.66 | 0.35 | 0.64 | 0.30 |
| 编号 | Ic | Ia | Dc | Da | Cl |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.05 | 0.10 | 0.02 | 0.10 | |
| 2 | 0.50 | 0.30 | 0.60 | 0.20 | |
| 3 | 0.70 | 0.25 | 0.50 | 0.15 | (1,0.32) |
| 4 | 0.70 | 0.25 | 0.50 | 0.14 | |
| 5 | 0.65 | 0.30 | 0.70 | 0.30 | |
| 6 | 0.75 | 0.35 | 0.80 | 0.33 | |
| 7 | 0.75 | 0.34 | 0.80 | 0.34 | |
| 8 | 0.62 | 0.35 | 0.71 | 0.23 | (8,0.25),(9,0.35) |
| 9 | 0.66 | 0.45 | 0.69 | 0.19 | |
| 10 | 0.66 | 0.45 | 0.69 | 0.19 | |
| 11 | 0.80 | 0.35 | 0.77 | 0.31 | |
| 12 | 0.81 | 0.25 | 0.59 | 0.43 | |
| 13 | 0.84 | 0.25 | 0.59 | 0.43 | |
| 14 | 0.92 | 0.44 | 0.70 | 0.47 | (12,0.40),(14,0.28) |
| 15 | 0.52 | 0.25 | 0.59 | 0.43 | |
| 16 | 0.79 | 0.44 | 0.57 | 0.47 | |
| 17 | 0.71 | 0.41 | 0.59 | 0.45 | (17,0.25) |
| 18 | 0.66 | 0.35 | 0.64 | 0.30 |
表3 调整目标区域
Table 3 Adjusting target area
| 编号 | Ic | Ia | Dc | Da | Cl |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.05 | 0.10 | 0.02 | 0.10 | |
| 2 | 0.50 | 0.30 | 0.60 | 0.20 | |
| 3 | 0.70 | 0.25 | 0.50 | 0.15 | (1,0.32) |
| 4 | 0.70 | 0.25 | 0.50 | 0.14 | |
| 5 | 0.65 | 0.30 | 0.70 | 0.30 | |
| 6 | 0.75 | 0.35 | 0.80 | 0.33 | |
| 7 | 0.75 | 0.34 | 0.80 | 0.34 | |
| 8 | 0.62 | 0.35 | 0.71 | 0.23 | (8,0.25),(9,0.35) |
| 9 | 0.66 | 0.45 | 0.69 | 0.19 | |
| 10 | 0.66 | 0.45 | 0.69 | 0.19 | |
| 11 | 0.80 | 0.35 | 0.77 | 0.31 | |
| 12 | 0.81 | 0.25 | 0.59 | 0.43 | |
| 13 | 0.84 | 0.25 | 0.59 | 0.43 | |
| 14 | 0.92 | 0.44 | 0.70 | 0.47 | (12,0.40),(14,0.28) |
| 15 | 0.52 | 0.25 | 0.59 | 0.43 | |
| 16 | 0.79 | 0.44 | 0.57 | 0.47 | |
| 17 | 0.71 | 0.41 | 0.59 | 0.45 | (17,0.25) |
| 18 | 0.66 | 0.35 | 0.64 | 0.30 |
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