Acta Armamentarii ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (5): 240461-.doi: 10.12382/bgxb.2024.0461
Previous Articles Next Articles
GUO Fang1, HAN Wei1, LIU Jie2, SU Xichao3,*(), PAN Zishuang1
Received:
2024-06-17
Online:
2025-05-07
Contact:
SU Xichao
CLC Number:
GUO Fang, HAN Wei, LIU Jie, SU Xichao, PAN Zishuang. Collaborative Optimization of Carrier-based Aircraft Task Assignment and Ammunition Configuration[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(5): 240461-.
Add to citation manager EndNote|Ris|BibTeX
目标毁伤程度 | 功能丧失程度/% | γt/% |
---|---|---|
目标未毁 | 0 | 0 |
轻度毁伤 | 0~30 | 30 |
中度毁伤 | 30~60 | 60 |
严重毁伤 | 60~80 | 80 |
完全摧毁 | 80~100 | 100 |
Table 1 Target damage level[27]
目标毁伤程度 | 功能丧失程度/% | γt/% |
---|---|---|
目标未毁 | 0 | 0 |
轻度毁伤 | 0~30 | 30 |
中度毁伤 | 30~60 | 60 |
严重毁伤 | 60~80 | 80 |
完全摧毁 | 80~100 | 100 |
目标编号 | 指标1 | 指标2 | 指标3 | 指标4 | Gt |
---|---|---|---|---|---|
1 | 1 | 10 | 6 | 6 | 0.296 |
2 | 1 | 10 | 6 | 6 | 0.296 |
3 | 4 | 5 | 5 | 4 | 0.401 |
4 | 5 | 6 | 5.5 | 4 | 0.436 |
5 | 4 | 5 | 5 | 4 | 0.401 |
6 | 0.2 | 2 | 0.8 | 1 | 0.392 |
7 | 1 | 3 | 2 | 5 | 0.156 |
8 | 3 | 7 | 4 | 5 | 0.282 |
9 | 2.5 | 6 | 5 | 5.5 | 0.280 |
10 | 2.5 | 6 | 5 | 5.5 | 0.280 |
11 | 0.1 | 0.1 | 0.7 | 0.5 | 0.415 |
12 | 0.3 | 4 | 1 | 3 | 0.261 |
13 | 9 | 4 | 11 | 5 | 0.630 |
Table 2 Raw data of the blue team
目标编号 | 指标1 | 指标2 | 指标3 | 指标4 | Gt |
---|---|---|---|---|---|
1 | 1 | 10 | 6 | 6 | 0.296 |
2 | 1 | 10 | 6 | 6 | 0.296 |
3 | 4 | 5 | 5 | 4 | 0.401 |
4 | 5 | 6 | 5.5 | 4 | 0.436 |
5 | 4 | 5 | 5 | 4 | 0.401 |
6 | 0.2 | 2 | 0.8 | 1 | 0.392 |
7 | 1 | 3 | 2 | 5 | 0.156 |
8 | 3 | 7 | 4 | 5 | 0.282 |
9 | 2.5 | 6 | 5 | 5.5 | 0.280 |
10 | 2.5 | 6 | 5 | 5.5 | 0.280 |
11 | 0.1 | 0.1 | 0.7 | 0.5 | 0.415 |
12 | 0.3 | 4 | 1 | 3 | 0.261 |
13 | 9 | 4 | 11 | 5 | 0.630 |
弹药类型 | 单位质量 | 成本 |
---|---|---|
Ⅰ | 0.85 | 0.65 |
Ⅱ | 2.0 | 1.00 |
Ⅲ | 1.9 | 0.40 |
Ⅳ | 1.2 | 0.50 |
Ⅴ | 1.5 | 0.70 |
Table 3 Ammunition parameters
弹药类型 | 单位质量 | 成本 |
---|---|---|
Ⅰ | 0.85 | 0.65 |
Ⅱ | 2.0 | 1.00 |
Ⅲ | 1.9 | 0.40 |
Ⅳ | 1.2 | 0.50 |
Ⅴ | 1.5 | 0.70 |
舰载机 类型 | 数量 | 单架 载弹量 | 单架 挂载数 | 成本 | 被击 毁概率 | 携带 弹型 |
---|---|---|---|---|---|---|
有人攻击机 | 13 | 6 | 8 | 0.94 | 0.06 | Ⅰ~Ⅴ |
预警机 | 6 | 0 | 0 | 2.23 | 0.12 | |
电子战飞机 | 6 | 0 | 0 | 1.00 | 0.10 | |
无人攻击机 | 15 | 4 | 4 | 0.60 | 0.08 | Ⅰ~Ⅴ |
Table 4 Performance parameters of carrier-based aircraft
舰载机 类型 | 数量 | 单架 载弹量 | 单架 挂载数 | 成本 | 被击 毁概率 | 携带 弹型 |
---|---|---|---|---|---|---|
有人攻击机 | 13 | 6 | 8 | 0.94 | 0.06 | Ⅰ~Ⅴ |
预警机 | 6 | 0 | 0 | 2.23 | 0.12 | |
电子战飞机 | 6 | 0 | 0 | 1.00 | 0.10 | |
无人攻击机 | 15 | 4 | 4 | 0.60 | 0.08 | Ⅰ~Ⅴ |
目标编号 | 弹药类型 | ||||
---|---|---|---|---|---|
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | |
1 | 8 | 6 | 0 | 0 | 0 |
2 | 8 | 6 | 0 | 0 | 0 |
3 | 0 | 0 | 16 | 13 | 9 |
4 | 0 | 0 | 16 | 13 | 9 |
5 | 0 | 0 | 16 | 13 | 9 |
6 | 0 | 0 | 18 | 15 | 12 |
7 | 0 | 0 | 8 | 7 | 5 |
8 | 0 | 0 | 12 | 9 | 7 |
9 | 0 | 0 | 6 | 5 | 4 |
10 | 0 | 0 | 6 | 5 | 4 |
11 | 0 | 0 | 5 | 4 | 4 |
12 | 0 | 0 | 13 | 10 | 8 |
13 | 0 | 0 | 16 | 13 | 12 |
Table 5 Average effective number of rounds fired
目标编号 | 弹药类型 | ||||
---|---|---|---|---|---|
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | |
1 | 8 | 6 | 0 | 0 | 0 |
2 | 8 | 6 | 0 | 0 | 0 |
3 | 0 | 0 | 16 | 13 | 9 |
4 | 0 | 0 | 16 | 13 | 9 |
5 | 0 | 0 | 16 | 13 | 9 |
6 | 0 | 0 | 18 | 15 | 12 |
7 | 0 | 0 | 8 | 7 | 5 |
8 | 0 | 0 | 12 | 9 | 7 |
9 | 0 | 0 | 6 | 5 | 4 |
10 | 0 | 0 | 6 | 5 | 4 |
11 | 0 | 0 | 5 | 4 | 4 |
12 | 0 | 0 | 13 | 10 | 8 |
13 | 0 | 0 | 16 | 13 | 12 |
目标 编号 | 有人 攻击机 | 预警机 | 电子战 飞机 | 无人 攻击机 | 波次 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 0 | 1 | 3 | 1 |
2 | 0 | 0 | 1 | 2 | 1 |
3 | 2 | 0 | 0 | 3 | 1 |
4 | 2 | 1 | 0 | 0 | 1 |
5 | 2 | 1 | 1 | 2 | 2 |
6 | 3 | 0 | 0 | 2 | 2 |
7 | 2 | 1 | 0 | 1 | 2 |
8 | 2 | 0 | 0 | 0 | 1 |
9 | 2 | 0 | 0 | 2 | 2 |
10 | 1 | 1 | 0 | 0 | 2 |
11 | 2 | 0 | 0 | 2 | 2 |
12 | 2 | 0 | 0 | 1 | 1 |
13 | 4 | 1 | 0 | 3 | 1 |
Table 6 Task assignment results for carrier-based aircraft
目标 编号 | 有人 攻击机 | 预警机 | 电子战 飞机 | 无人 攻击机 | 波次 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 0 | 1 | 3 | 1 |
2 | 0 | 0 | 1 | 2 | 1 |
3 | 2 | 0 | 0 | 3 | 1 |
4 | 2 | 1 | 0 | 0 | 1 |
5 | 2 | 1 | 1 | 2 | 2 |
6 | 3 | 0 | 0 | 2 | 2 |
7 | 2 | 1 | 0 | 1 | 2 |
8 | 2 | 0 | 0 | 0 | 1 |
9 | 2 | 0 | 0 | 2 | 2 |
10 | 1 | 1 | 0 | 0 | 2 |
11 | 2 | 0 | 0 | 2 | 2 |
12 | 2 | 0 | 0 | 1 | 1 |
13 | 4 | 1 | 0 | 3 | 1 |
目标编号 | 弹药类型 | ||||
---|---|---|---|---|---|
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | |
1 | 0/9 | 0/2 | 0 | 0 | 0 |
2 | 0/5 | 0/1 | 0 | 0 | 0 |
3 | 0 | 0 | 0/1 | 7/33 | 1/3 |
4 | 0 | 0 | 0 | 3/0 | 4/0 |
5 | 0 | 0 | 1/0 | 4/2 | 3/2 |
6 | 0 | 0 | 0/1 | 7/1 | 4/2 |
7 | 0 | 0 | 1/1 | 3/0 | 2/1 |
8 | 0 | 0 | 2/0 | 4/0 | 1/0 |
9 | 0 | 0 | 3/0 | 1/2 | 2/2 |
10 | 0 | 0 | 1/1 | 2/4 | 0/0 |
11 | 0 | 0 | 2/0 | 3/3 | 1/2 |
12 | 0 | 0 | 2/0 | 0/1 | 4/1 |
13 | 0 | 0 | 2/0 | 7/4 | 7/3 |
Table 7 Number of ammunition configurations for carrier-based aircrafts (manned and unmanned aircrafts)
目标编号 | 弹药类型 | ||||
---|---|---|---|---|---|
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | |
1 | 0/9 | 0/2 | 0 | 0 | 0 |
2 | 0/5 | 0/1 | 0 | 0 | 0 |
3 | 0 | 0 | 0/1 | 7/33 | 1/3 |
4 | 0 | 0 | 0 | 3/0 | 4/0 |
5 | 0 | 0 | 1/0 | 4/2 | 3/2 |
6 | 0 | 0 | 0/1 | 7/1 | 4/2 |
7 | 0 | 0 | 1/1 | 3/0 | 2/1 |
8 | 0 | 0 | 2/0 | 4/0 | 1/0 |
9 | 0 | 0 | 3/0 | 1/2 | 2/2 |
10 | 0 | 0 | 1/1 | 2/4 | 0/0 |
11 | 0 | 0 | 2/0 | 3/3 | 1/2 |
12 | 0 | 0 | 2/0 | 0/1 | 4/1 |
13 | 0 | 0 | 2/0 | 7/4 | 7/3 |
算法 | 最优值 | 最劣值 | 标准差 | l/% |
---|---|---|---|---|
FAGABC算法 | 226.31 | 200.17 | 9.17 | 97.69 |
ABC算法 | 164.00 | 134.36 | 11.27 | 90.77 |
GIABC算法 | 226.31 | 187.09 | 13.52 | 94.62 |
GWO算法 | 158.55 | 103.58 | 17.55 | 86.32 |
GA | 178.43 | 133.65 | 14.44 | 96.92 |
DE算法 | 173.18 | 132.12 | 15.60 | 95.38 |
Table 8 Comparison results of the algorithms
算法 | 最优值 | 最劣值 | 标准差 | l/% |
---|---|---|---|---|
FAGABC算法 | 226.31 | 200.17 | 9.17 | 97.69 |
ABC算法 | 164.00 | 134.36 | 11.27 | 90.77 |
GIABC算法 | 226.31 | 187.09 | 13.52 | 94.62 |
GWO算法 | 158.55 | 103.58 | 17.55 | 86.32 |
GA | 178.43 | 133.65 | 14.44 | 96.92 |
DE算法 | 173.18 | 132.12 | 15.60 | 95.38 |
[1] |
赵启兵, 朱晨帆, 钱帆, 等. 中小型舰载无人机上舰应用发展研究[J]. 兵工自动化, 2023, 42(1):69-75.
|
|
|
[2] |
毛晓彬, 梁维泰, 王俊. 空中突击任务分配优化模型研究[J]. 现代防御技术, 2017, 45(5):87-92.
|
|
|
[3] |
万路军, 姚佩阳, 周翔翔, 等. 有人/无人作战智能体分布式协同目标分配方法[J]. 系统工程与电子技术, 2014, 36(2):278-287.
|
doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2014.02.13 |
|
[4] |
万路军, 姚佩阳, 周翔翔, 等. 多编组协同任务分配模型及DLS-QGA算法求解[J]. 控制与决策, 2014, 29(9):1562-1568.
|
|
|
[5] |
姚佩阳, 万路军, 周翔翔, 等. 基于CNDLS的空中多编组时限约束任务分配方法[J]. 空军工程大学学报(自然科学版), 2013, 14(5):21-26.
|
|
|
[6] |
|
[7] |
吴蔚楠, 关英姿, 郭继峰, 等. 基于SEAD任务特性约束的协同任务分配方法[J]. 控制与决策, 2017, 32(9): 1574-1582.
|
|
|
[8] |
曹严, 龙腾, 孙景亮, 等. 非死锁合同网协议驱动的多机分布式时序任务分配[J]. 宇航学报, 2022, 43(5):675-684.
|
|
|
[9] |
王然然, 魏文领, 杨铭超, 等. 考虑协同航路规划的多无人机任务分配[J]. 航空学报, 2020, 41(增刊2):724234.
|
doi: 10.7527/S1000-6893.2020.24234 |
|
[10] |
高程, 都延丽, 步雨浓, 等. 面向复杂多任务的异构无人机集群分组调配[J]. 系统工程与电子技术, 2024, 46(3):972-981.
doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2024.03.23 |
doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2024.03.23 |
|
[11] |
王峰, 黄子路, 韩孟臣, 等. 基于KnCMPSO算法的异构无人机协同多任务分配[J]. 自动化学报, 2023, 49(2): 399-414.
|
|
|
[12] |
邓祁零, 于淼. 基于作战势能的联合火力打击兵力需求测算[C]// 第九届中国指挥控制大会论文集. 北京: 中国指挥与控制学会, 2021.
|
|
|
[13] |
陈清霖, 田鸿堂, 王鹏, 等. 基于“OODA”环的分布式协同作战武器编配方案[J]. 兵工学报, 2021, 42(8): 1780-1788.
|
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.08.023 |
|
[14] |
伏克松. 基于体系结构方法的有人/无人作战体系任务分配研究[D]. 长沙: 国防科技大学, 2019.
|
|
|
[15] |
|
[16] |
|
[17] |
杨惠珍, 王强. 基于动态蚁群劳动分工模型的多AUV任务分配方法[J]. 控制与决策, 2021, 36(8):1911-1919.
|
|
|
[18] |
|
[19] |
|
[20] |
张少辉, 刘舜, 李亚飞, 等. 航空母舰舰载机弹药保障作业调度优化算法[J]. 航空学报, 2023, 44(20):228485.
doi: 10.7527/S1000-6893.2023.28485 |
doi: 10.7527/S1000-6893.2023.28485 |
|
[21] |
王丰, 李瑞鹏. 航母航空弹药保障能力优化的可拓策略生成研究[J]. 兵工自动化, 2023, 42(6):8-11.
|
|
|
[22] |
夏国清, 栾添添, 孙明晓, 等. 舰载机弹药调运不确定系统的T-S模糊优化模型[J]. 控制与决策, 2018, 33(4): 639-643.
|
|
|
[23] |
|
[24] |
侯鹏, 葛玉雪, 裴扬, 等. 基于毁伤评估结果的无人机对地攻击任务分配方法[J]. 兵工学报, 2025, 46(2):240212.
doi: 10.12382/bgxb.2024.0212 |
|
|
[25] |
薛辉, 王源, 张天鹏, 等. 随机组合约束下的联合火力打击弹药需求预测模型[J]. 兵工学报, 2019, 40(8): 1716-1724.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.08.022 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.08.022 |
|
[26] |
杜伟伟, 陈小伟. 陆军战术级作战任务分配及优化方法[J]. 兵工学报, 2023, 44(5):1431-1442.
|
doi: 10.12382/bgxb.2022.0007 |
|
[27] |
刘学军, 徐洸. 联合火力打击目标毁伤指标分析[J]. 火力与指挥控制, 2004, 44(5):38-40.
|
|
|
[28] |
万路军, 姚佩阳, 孙鹏. 有人/无人作战智能体分布式任务分配方法[J]. 系统工程与电子技术, 2013, 35(2):310-316.
|
doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2013.02.13 |
|
[29] |
|
[30] |
|
[31] |
|
[32] |
谢灵惠, 王乐洋, 韩澍豪, 等. 利用GPS观测数据反演震源参数的改进人工蜂群算法[J/OL]. 武汉大学学报(信息科学版), 2022(2022-11-25)[2024-06-29]. https://doi.org/10.13203/j.whugis20220280.
|
|
|
[33] |
张安, 杨咪, 毕文豪, 等. 基于多策略GWO算法的不确定环境下异构多无人机任务分配[J]. 航空学报, 2023, 44(8):327115.
doi: 10.7527/S1000-6893.2022.27115 |
doi: 10.7527/S1000-6893.2022.27115 |
|
[34] |
|
[1] | HOU Peng, GE Yuxue, PEI Yang, YUE Yuan, AI Junqiang. UAV Air-to-ground Attack Task Assignment Method Based on Damage Assessment Results [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(2): 240212-. |
[2] | YUE Wenbin, NING Gongtao, NI Yongliang, SONG Keling, HUANG Yu, WANG Zhiyuan, LI Yanming. Collaborative Optimization and Security Control of Source-grid-load-storage of Tank and Armored Vehicle Power System: Architecture Design and Frontier Thinking [J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(8): 2463-2477. |
[3] | WANG Lei, XU Chao, LI Miao, ZHAO Huiwu. Improved Particle Swarm Optimization Algorithm for Cooperative Task Assignment of Multiple vehicles [J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(8): 2224-2232. |
[4] | CHU Kaixuan, CHANG Tianqing, ZHANG Lei. A Ground Combat Weapon Target Assignment Model Based on Shooting Effectiveness and Improved Artificial Bee Colony Algorithm [J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(7): 2171-2183. |
[5] | DU Weiwei, CHEN Xiaowei. Task Assignment and Optimization Method of Tactical-Level Army Operations [J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(5): 1431-1442. |
[6] | MIAO Cheng-sheng, ZHAO Yi-nong, LIU Hai-ou, XI Jun-qiang. The Design of Auto Clutch Control System for Heavy-duty off-road Vehicles [J]. Acta Armamentarii, 2014, 35(11): 1729-1735. |
Viewed | ||||||
Full text |
|
|||||
Abstract |
|
|||||