摘要
防空兵力部署是现代协同防空作战与拦截打击来袭目标的重要前提，其一般过程为，基于作战场景及任务需求设计合理部署空间网格，设计寻优算法计算出对不同种类、数量及杀伤能力的防空兵力合理部署方案。基于遗传算法等进化算法的兵力资源部署优化在面临大种群数量、高迭代次数以及复杂目标函数时具有过早收敛、易陷入局部最优、效率低速度慢等缺陷。面向多种武器协同打击敌方多处空中来袭目标，保卫要地及指挥控制中心的需求，以及现代战场快速、高效、简单的优化需求，本文基于单要地精确防空兵力部署优化问题场景展开数学建模分析，并结合基于代理模型改进遗传算法，对高效防空兵力部署优化方法展开研究，主要包括以下几个方面： （1）对于防空兵力部署任务进行说明和描述，在此基础上对防空作战场景及相关要素进行分析。基于部署区域网格化和部署位置离散化将防区划分为环形网格并以网格交点作为待选部署点。讨论作战过程中地理条件约束、通信约束以及拦截纵深要求带来的约束条件，同时考虑武器性能、地理条件、重点方向拦截贡献率等参量，设计综合优化目标函数。为后续研究做好基本铺垫。 （2）针对传统遗传算法应用于大种群高迭代以及具有复杂优化目标及约束的兵力部署问题时收敛过快效率较低的问题，提出一种基于代理模型思路的改进遗传算法。该算法在运行过程中将代理模型评估替代冗长的适应值精确计算过程，实现了经典遗传算法算法的智能化高效化改进，有效提升了遗传进化算法在兵力部署问题中的运行效率。 （3）针对单阵地精确防御兵力部署优化问题，利用改进遗传算法进行仿真并对仿真结果进行评估与分析。基于问题约束条件随机生成足量的样本数据，并以离线方式完成对BP代理模型的训练。对于战场通信需求，设计了一种针对当前部署空间的通信策略。设计防空兵力部署优化软件可视化方案，并通过仿真算例实际验证测试算法及其可视化的合理性及有效性。
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