CN113835446B - 预警机与无人机协同探测空域配置方法及设备 - Google Patents

预警机与无人机协同探测空域配置方法及设备 Download PDF

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CN113835446B CN202111197154.0A CN202111197154A CN113835446B CN 113835446 B CN113835446 B CN 113835446B CN 202111197154 A CN202111197154 A CN 202111197154A CN 113835446 B CN113835446 B CN 113835446B
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Abstract

本发明提供了一种预警机与无人机协同探测空域配置方法及设备。所述方法包括：构建无人机阵位与防御目标间的距离模型；根据无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离；对预警机和无人机的协同作业效能进行评估，确定无人机的最优阵位，对预警机和无人机的协同作业配置进行寻优，确定无人机阵位的数量；根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量。本发明可以在有效遂行预警机与无人机协同探测作业的前提下，寻求预警机与无人机协同探测的覆盖角最优值以及范围最大的重叠探测区域，得到无人机的最优阵位及最优空域配置。

Description

预警机与无人机协同探测空域配置方法及设备
技术领域
本发明实施例涉及预警机技术领域，尤其涉及一种预警机与无人机协同探测空域配置方法及设备。
背景技术
进行重点目标防空作战时，以重点目标为圆点，以中层防空预警线为半径，可确定中层防空预警区；以中层防空预警线和协同探测预警线为半径，两者中间区域为协同探测预警区。当预警机与无人机执行协同作战任务时，无人机的最优阵位及最佳的阵位个数选择，与协同探测预警线和重点目标之间的距离有关。协同探测预警区是中层防空预警线和协同探测预警线之间的区域，是预警机与无人机协同探测的责任区，根据防空作战需求确定协同探测预警线，从而确定该区域范围。当协同探测预警线向前延伸时，预警机与无人机在协同探测预警区对敌空袭目标的拦截次数将有所提高，己方作战飞机的安全性和对重点目标的防空作战准备时间也会增加。因此，开发一种预警机与无人机协同探测空域配置方法及设备，可以有效克服上述相关技术中的缺陷，就成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种预警机与无人机协同探测空域配置方法及设备。
第一方面，本发明的实施例提供了一种预警机与无人机协同探测空域配置方法，包括：构建无人机阵位与防御目标间的距离模型；根据无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离；对预警机和无人机的协同作业效能进行评估，确定无人机的最优阵位，对预警机和无人机的协同作业配置进行寻优，确定无人机阵位的数量；根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，在所述根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量之后，还包括：在无人机分立巡逻航线模式下，根据威胁角确定预警机阵位的数量，对无人机阵位进行寻优，确定无人机阵位的数量。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，所述根据无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离，包括：
Figure 641801DEST_PATH_IMAGE002
其中，
Figure 872276DEST_PATH_IMAGE004
为无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离；/>
Figure 326391DEST_PATH_IMAGE006
为协同探测区域与协同探测预警线的交点；/>
Figure 839412DEST_PATH_IMAGE008
为中层防空预警线到防御目标的距离；/>
Figure 378978DEST_PATH_IMAGE010
为无人机阵位点与防御目标的距离；/>
Figure 150493DEST_PATH_IMAGE012
为预警机阵位点横坐标；/>
Figure 459115DEST_PATH_IMAGE014
为预警机阵位点纵坐标；
Figure 408616DEST_PATH_IMAGE016
为无人机在威胁轴左侧的偏转角；为预警机阵位线到防御目标的距离；max为取最大值；为预警机与无人机协同探测时的雷达距离积；a、b、c、d、e均为中间变量。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，所述对预警机和无人机的协同作业效能进行评估，确定无人机的最优阵位，包括：
Figure 169899DEST_PATH_IMAGE018
其中，E为预警机与无人机协同作业效能指标；F为协同任务有效完成因子；
Figure 745106DEST_PATH_IMAGE020
为重叠探测区域；/>
Figure 704971DEST_PATH_IMAGE022
为第i架无人机对应的交叠区域；/>
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为第i+1架无人机对应的交叠区域；/>
Figure 542795DEST_PATH_IMAGE026
为协同探测预警区；/>
Figure 656113DEST_PATH_IMAGE028
为协同探测预警线与防御目标的距离；/>
Figure 673747DEST_PATH_IMAGE030
为威胁角；N为协同防空作业的最优无人机阵位数量。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，所述根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量，包括：
Figure 27368DEST_PATH_IMAGE032
其中，M为无人机串接巡逻航线模式下预警机的阵位数量；
Figure 763243DEST_PATH_IMAGE034
为预警机与第i架无人机协同探测的覆盖角。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，所述在无人机分立巡逻航线模式下，根据威胁角确定预警机阵位的数量，包括：
Figure 430985DEST_PATH_IMAGE036
其中，M1为在无人机分立巡逻航线模式下预警机阵位的数量。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，所述对预警机和无人机的协同作业配置进行寻优，确定无人机阵位的数量包括：采用预警机与无人机协同防空作业空域配置遍历算法，构建预警机与无人机协同作业最优空域配置图，根据所述配置图确定无人机阵位的数量；所述对无人机阵位进行寻优，确定无人机阵位的数量包括：采用无人机阵位寻优的遍历算法，提取预警机和无人机协同作业中协同探测区域与协同探测预警区的交叠区域的相应值，并绘制散点图，根据所述散点图确定无人机阵位的数量。
第二方面，本发明的实施例提供了一种预警机与无人机协同探测空域配置装置，包括：第一主模块，用于构建无人机阵位与防御目标间的距离模型；第二主模块，用于根据无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离；第三主模块，用于对预警机和无人机的协同作业效能进行评估，确定无人机的最优阵位，对预警机和无人机的协同作业配置进行寻优，确定无人机阵位的数量；第四主模块，用于根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量。
第三方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法。
第四方面，本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法。
本发明实施例提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法及设备，通过无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离，确定无人机的最优阵位及无人机阵位的数量，根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量，可以在有效遂行预警机与无人机协同探测作业的前提下，寻求预警机与无人机协同探测的覆盖角最优值以及范围最大的重叠探测区域，得到无人机的最优阵位及最优空域配置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法流程图；
图2为本发明实施例提供的预警机与无人机协同探测空域配置装置结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图；
图4为本发明实施例提供的串接航线中威胁角与无人机阵位数量曲线示意图；
图5为本发明实施例提供的串接航线中威胁角与预警机阵位数量曲线示意图；
图6为本发明实施例提供的分立航线中威胁角与无人机阵位数量曲线示意图；
图7为本发明实施例提供的分立航线中威胁角与预警机阵位数量曲线示意图；
图8为本发明实施例提供的分立与串接航线中威胁角与无人机阵位数量曲线示意图；
图9a为本发明实施例提供的串接航线中威胁角与预警机阵位数量对比曲线示意图；
图9b为本发明实施例提供的分立航线中威胁角与预警机阵位数量对比曲线示意图；
图10为本发明实施例提供的交叠区域与预警机和无人机间距关系示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提供了一种预警机与无人机协同探测空域配置方法，参见图1，该方法包括：构建无人机阵位与防御目标间的距离模型；根据无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离；对预警机和无人机的协同作业效能进行评估，确定无人机的最优阵位，对预警机和无人机的协同作业配置进行寻优，确定无人机阵位的数量；根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，在所述根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量之后，还包括：在无人机分立巡逻航线模式下，根据威胁角确定预警机阵位的数量，对无人机阵位进行寻优，确定无人机阵位的数量。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，所述根据无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离，包括：
Figure 555323DEST_PATH_IMAGE038
（1）
Figure 283108DEST_PATH_IMAGE040
（2）
Figure 506279DEST_PATH_IMAGE042
（3）
Figure 446553DEST_PATH_IMAGE044
（4）
Figure 688047DEST_PATH_IMAGE046
（5）
Figure 586733DEST_PATH_IMAGE048
（6）
Figure 31621DEST_PATH_IMAGE050
（7）
Figure 837903DEST_PATH_IMAGE052
（8）
Figure 950216DEST_PATH_IMAGE054
（9）
其中，
Figure 3491DEST_PATH_IMAGE004
为无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离；/>
Figure 201254DEST_PATH_IMAGE006
为协同探测区域与协同探测预警线的交点；/>
Figure 483331DEST_PATH_IMAGE008
为中层防空预警线到防御目标的距离；/>
Figure 715729DEST_PATH_IMAGE010
为无人机阵位点与防御目标的距离；/>
Figure 674327DEST_PATH_IMAGE012
为预警机阵位点横坐标；/>
Figure 359386DEST_PATH_IMAGE014
为预警机阵位点纵坐标；
Figure 710733DEST_PATH_IMAGE016
为无人机在威胁轴左侧的偏转角；为预警机阵位线到防御目标的距离；max为取最大值；为预警机与无人机协同探测时的雷达距离积；a、b、c、d、e均为中间变量。
具体地，协同探测预警线是预警机与无人机协同探测的任务线，协同探测预警线与防御目标的距离为
Figure 328796DEST_PATH_IMAGE056
，无人机与防御目标之间的距离为/>
Figure 740186DEST_PATH_IMAGE058
，卵形线区域为预警机与无人机协同探测区域。根据双基地雷达工作原理，协同防空作业时雷达距离积方程为：
Figure 893300DEST_PATH_IMAGE060
（10）
其中，
Figure 782758DEST_PATH_IMAGE062
为预警机与无人机协同探测时的雷达距离积，max为取最大值，/>
Figure 724170DEST_PATH_IMAGE064
为预警机雷达发射机输出的功率，/>
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为预警机发射天线的增益，/>
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为无人机接收天线的增益，/>
Figure 111792DEST_PATH_IMAGE070
为发射电磁波的波长，/>
Figure 907709DEST_PATH_IMAGE072
为目标的雷达反射截面积，D为输入信号的时宽带宽积，
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为玻尔兹曼常数，/>
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是无人机接收机的等效噪声温度，/>
Figure 22799DEST_PATH_IMAGE078
为无人机接收机的等效噪声带宽，/>
Figure 673223DEST_PATH_IMAGE080
为无人机接收机的噪声系数，L为回波接受和处理检测的总损耗。
来袭物体的坐标为
Figure 597317DEST_PATH_IMAGE082
，预警机阵位点坐标为/>
Figure 215249DEST_PATH_IMAGE084
，无人机阵位点坐标为
Figure 46938DEST_PATH_IMAGE086
。当预警机与无人机协同探测到来袭物体时，/>
Figure 551869DEST_PATH_IMAGE082
满足以下方程：
Figure 646864DEST_PATH_IMAGE088
（11）
当无人机布阵于威胁轴时，其阵位点坐标
Figure 502825DEST_PATH_IMAGE090
为：
Figure 328086DEST_PATH_IMAGE092
（12）
当无人机沿威胁轴向左偏转布阵时，其阵位点坐标
Figure 953102DEST_PATH_IMAGE094
为：
Figure 218998DEST_PATH_IMAGE096
（13）
当无人机沿威胁轴向右偏转布阵时，其阵位点坐标
Figure 296676DEST_PATH_IMAGE098
为：
Figure 922698DEST_PATH_IMAGE100
（14）
式中，
Figure 402221DEST_PATH_IMAGE102
、/>
Figure 839018DEST_PATH_IMAGE104
分别为无人机在威胁轴左侧和右侧布阵的偏转角，且/>
Figure 403992DEST_PATH_IMAGE106
，即当预警机与多无人机执行协同防空作业任务时，分别在威胁轴左侧与右侧布阵的无人机关于威胁轴对称。
当无人机阵位点与防御目标的距离
Figure 115596DEST_PATH_IMAGE108
不断增大时，预警机与无人机协同探测区域S与协同探测预警线有相交于两点、相切和不相交三种情况。若二者相交，令左、右交点为
Figure 964472DEST_PATH_IMAGE110
、/>
Figure 572171DEST_PATH_IMAGE112
（其中，/>
Figure 624441DEST_PATH_IMAGE114
），两点与防御目标的连线和X轴正方向的夹角分别为/>
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、/>
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（其中/>
Figure 559402DEST_PATH_IMAGE120
），预警机与无人机协同探测的覆盖角为/>
Figure 98967DEST_PATH_IMAGE122
，则/>
Figure 621216DEST_PATH_IMAGE124
。因此，左交点
Figure 199613DEST_PATH_IMAGE126
、右交点/>
Figure 149114DEST_PATH_IMAGE128
为：
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（15）
将交点
Figure 33073DEST_PATH_IMAGE126
和无人机阵位点/>
Figure 648731DEST_PATH_IMAGE132
代入式（11）可求得无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离/>
Figure 565872DEST_PATH_IMAGE134
如（16）式所示：
Figure 80030DEST_PATH_IMAGE136
（16）
Figure 944081DEST_PATH_IMAGE138
在（16）式的基础上，无人机串接巡逻航线空域配置中，当防御目标面临全方位威胁
Figure 961715DEST_PATH_IMAGE140
时，无人机需采用串接巡逻航线。此时，协防无人机环绕防御目标飞行，以预警机为参照物，处于相对静止状态。为获得无人机最优阵位，需优化关键参数，并通过评估协同作业效能加以验证。当预警机与多无人机协同防空作业时，需在有效遂行作业任务的前提下寻求预警机与无人机协同探测的覆盖角/>
Figure 767866DEST_PATH_IMAGE142
的值最优，从而找到无人机的最优阵位和最优空域配置。
假设预警机与无人机协同探测在中层防空预警线的覆盖角为
Figure 503741DEST_PATH_IMAGE144
，在协同探测预警线的覆盖角为/>
Figure 640324DEST_PATH_IMAGE146
，当/>
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时无人机阵位与防御目标的距离为/>
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，当/>
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达最大值/>
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时无人机阵位与防御目标距离为/>
Figure 973085DEST_PATH_IMAGE156
。为确保预警机与无人机协同探测区域S对协同探测预警区实现全方位覆盖，应满足/>
Figure 606192DEST_PATH_IMAGE158
的条件。因此，当/>
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时，预警机与无人机协同探测的覆盖角/>
Figure 578401DEST_PATH_IMAGE162
为：
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（17）
当覆盖角
Figure 229142DEST_PATH_IMAGE166
的值为最优时，便可确定无人机的最优阵位，此时无人机阵位与防御目标的距离/>
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的最优值为一一对应关系。由式（17）可求得/>
Figure 190648DEST_PATH_IMAGE168
为：
Figure 165557DEST_PATH_IMAGE170
（18）
其中，
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，而/>
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对应的覆盖角/>
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是预警机与无人机协同探测在中层防空预警线的覆盖角，此时/>
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。由式（16）可得/>
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时无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离/>
Figure 526186DEST_PATH_IMAGE182
，具体参见（1）式至（9）式。由式（16）和式（18）可知，无人机最优阵位的选取与下列因素有关：预警机与无人机协同探测的覆盖角/>
Figure 202018DEST_PATH_IMAGE184
的最优值的选择；无人机在威胁轴一侧布阵的偏转角/>
Figure 518730DEST_PATH_IMAGE186
；协同探测预警线与防御目标的距离/>
Figure 912802DEST_PATH_IMAGE188
。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，所述对预警机和无人机的协同作业效能进行评估，确定无人机的最优阵位，包括：
Figure 402689DEST_PATH_IMAGE190
（19）
Figure 648207DEST_PATH_IMAGE192
（20）
Figure 198137DEST_PATH_IMAGE194
（21）
其中，E为预警机与无人机协同作业效能指标；F为协同任务有效完成因子；
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为重叠探测区域；/>
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为第i架无人机对应的交叠区域；/>
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为第i+1架无人机对应的交叠区域；/>
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为协同探测预警区；/>
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为协同探测预警线与防御目标的距离；/>
Figure 272589DEST_PATH_IMAGE030
为威胁角；N为协同防空作业的最优无人机阵位数量。
具体地，相较于与单无人机协同探测，预警机与多无人机协同探测时存在重叠探测区域
Figure 26787DEST_PATH_IMAGE196
，且随着/>
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的增大，对敌空袭目标的探测概率会增加，也更有利于对防御目标的保护。令协同探测预警区为/>
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，则威胁角/>
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所对应的/>
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如（21）式所示。令预警机与无人机协同探测区域S和协同探测预警区/>
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的交叠区域为/>
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。当/>
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时，则重叠探测区域/>
Figure 389636DEST_PATH_IMAGE196
如（20）式所示。在有效遂行作业任务和保证预警机自身安全的前提下，无人机如何优化布阵，从而得到最佳的协同防空作业效果，可用预警机与无人机协同作业效能指标E如（19）式来衡量。当预警机与无人机有效遂行作业任务时， F=1；当预警机与无人机无法遂行作业任务，即不能对协同探测预警区实现全方位覆盖时，F=0。由于重叠探测区域包含在协同探测预警区中，则/>
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，/>
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。由式（18）、（19）可知，当预警机与无人机协同探测的覆盖角/>
Figure 856094DEST_PATH_IMAGE214
为最优值，且协同作业效能指标E最佳时，可确定无人机的最优阵位。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，所述根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量，包括：
Figure 190123DEST_PATH_IMAGE216
（22）
其中，M为无人机串接巡逻航线模式下预警机的阵位数量；
Figure 47089DEST_PATH_IMAGE217
为预警机与第i架无人机协同探测的覆盖角。
具体地，令预警机的阵位个数为M。当多预警机与多无人机协同防空作业时，多预警机协同空域配置取决于无人机串接巡逻航线最优空域配置。因此，在全方位覆盖威胁角的前提下，采用串接巡逻航线执行协同作业任务时，预警机的阵位数量M如（22）式所示。由于预警机与无人机协同探测区域为卵形线，不同的偏转角
Figure 630518DEST_PATH_IMAGE219
所对应的协同探测覆盖角
Figure 614654DEST_PATH_IMAGE214
的最优值并不相等；在无人机沿威胁轴偏转到一定角度后，卵形线与协同探测预警线没有重叠范围。因此，当无人机的阵位每增加一个，协同探测效果的提升空间越小，覆盖相同的/>
Figure DEST_PATH_IMAGE221
所需无人机的阵位个数也会增加。此时需要与预警机单独执行作业任务的探测效果进行对比，既充分利用有限的阵位资源，又寻求最优的空域配置。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，所述在无人机分立巡逻航线模式下，根据威胁角确定预警机阵位的数量，包括：
Figure 537611DEST_PATH_IMAGE036
（23）
其中，M1为在无人机分立巡逻航线模式下预警机阵位的数量。
当无人机使用分立巡逻航线执行协同作业任务时，预警机与无人机按一定航迹巡逻飞行并保持相对运动，二者协同探测的范围会形成瞬时探测区域和实时探测区域。其中，实时探测区域对于确定无人机分立巡逻航线最优阵位和最优空域配置有着很大的影响。令协同作业实时探测区域为
Figure DEST_PATH_IMAGE223
，预警机与无人机采用双平行线形巡逻航线飞行，无人机直飞航线距离为/>
Figure DEST_PATH_IMAGE225
，转弯直径为/>
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。在预警机巡逻航线上取/>
Figure DEST_PATH_IMAGE229
个阵位点，在无人机巡逻航线上取/>
Figure DEST_PATH_IMAGE231
个阵位点，则实时探测区域/>
Figure 690112DEST_PATH_IMAGE223
为：
Figure DEST_PATH_IMAGE233
（24）
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE235
为预警机在巡逻航线上第/>
Figure DEST_PATH_IMAGE237
个阵位点与无人机在巡逻航线上第/>
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个阵位点的协同探测区域。
分立巡逻航线实时探测区的重叠探测区域
Figure DEST_PATH_IMAGE241
，当/>
Figure 85803DEST_PATH_IMAGE241
增大时，可以提高对来袭物体的探测概率和拦截次数。当/>
Figure DEST_PATH_IMAGE243
时，重叠探测区域/>
Figure 811313DEST_PATH_IMAGE241
为：
Figure DEST_PATH_IMAGE245
（25）
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE247
为第/>
Figure DEST_PATH_IMAGE249
个重叠探测区域。
以式（23）为依据，此时威胁角
Figure DEST_PATH_IMAGE251
与分立巡逻航线实时探测区在协调探测预警线的覆盖角/>
Figure DEST_PATH_IMAGE253
有关，则/>
Figure 759416DEST_PATH_IMAGE254
为：
Figure 443338DEST_PATH_IMAGE256
（26）
式中，
Figure 470200DEST_PATH_IMAGE258
为采用分立巡逻航线时预警机与第/>
Figure DEST_PATH_IMAGE260
架无人机协同探测的覆盖角。因此，当多预警机与多无人机协同防空作业时，在全方位覆盖威胁角的前提下，采用分立巡逻航线执行协同作业任务时，预警机的阵位个数M1如（23）式所示。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，所述对预警机和无人机的协同作业配置进行寻优，确定无人机阵位的数量包括：采用预警机与无人机协同防空作业空域配置遍历算法，构建预警机与无人机协同作业最优空域配置图，根据所述配置图确定无人机阵位的数量；所述对无人机阵位进行寻优，确定无人机阵位的数量包括：采用无人机阵位寻优的遍历算法，提取预警机和无人机协同作业中协同探测区域与协同探测预警区的交叠区域的相应值，并绘制散点图，根据所述散点图确定无人机阵位的数量。
具体地，对预警机和无人机的协同作业配置进行寻优，确定无人机阵位的数量的具体步骤包括：初始化。确定预警机与无人机及其配属设备、机载雷达性能参数、发射电磁波特征参数和相关预警线与防御目标的距离，给定威胁角
Figure 796139DEST_PATH_IMAGE251
的具体值；根据构建的模型及无人机阵位优化的条件，以式（11）为依据，定义
Figure DEST_PATH_IMAGE262
，确定/>
Figure DEST_PATH_IMAGE264
、/>
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和/>
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的取值范围；基于/>
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无显性表达式的情形，对协同探测预警线上一定数量的离散点在/>
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的约束条件下进行判定，求得满足条件的/>
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Figure 659763DEST_PATH_IMAGE272
；按照由/>
Figure 157609DEST_PATH_IMAGE264
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再到/>
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的循环执行顺序，遍历相应的取值范围，以式（17）为依据，确定/>
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的最优值，并求出对应的/>
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；再次遍历/>
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的取值范围，在有效遂行作业任务的前提下，寻求N为奇数时和N为偶数时每多布阵一架无人机时/>
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的极限值；提取预警机和无人机协同防空作业最优空域配置/>
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、/>
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的值；绘制预警机与无人机协同作业最优空域配置图；结束。在“初始化处理”阶段，给定战场背景下某一关键参数的取值区间，并进行循环遍历解算，优化/>
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、/>
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Figure 374997DEST_PATH_IMAGE268
等关键参数，从而获取关于预警机和无人机协同防空作业最优空域配置的变化曲线，为进一步建立起串接巡逻航线空域配置优化模型提供先验知识。
对无人机阵位进行寻优，确定无人机阵位的数量的具体步骤包括：初始化。确定预警机与无人机及其配属设备、机载雷达性能参数、发射电磁波特征参数、巡逻航线长度及转弯半径和相关预警线与防御目标的距离；令
Figure DEST_PATH_IMAGE280
、/>
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，确定/>
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的取值范围；预警机巡逻航线上取/>
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个离散点、在无人机巡逻航线上取/>
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；提取预警机和无人机协同防空作业/>
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随/>
Figure 357866DEST_PATH_IMAGE284
的变化趋势，优化无人机阵位的位置范围，并对比协同探测预警线与防御目标的距离/>
Figure DEST_PATH_IMAGE299
取值不同的情况下，相应的位置范围变化幅度是否较大，从而建立在线无人机阵位寻优模型，为优化预警机与无人机协同作业空域配置提供先验知识。
本发明实施例提供的预警机与无人机协同探测空域配置方法，通过无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离，确定无人机的最优阵位及无人机阵位的数量，根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量，可以在有效遂行预警机与无人机协同探测作业的前提下，寻求预警机与无人机协同探测的覆盖角最优值以及范围最大的重叠探测区域，得到无人机的最优阵位及最优空域配置。
预警机与无人机及其配属设备、机载雷达性能参数、发射电磁波特征参数和相关预警线与防御目标的距离等如表1预警机与无人机协同防空作业相关参数设置所示。
表1
参数 数值 参数 数值
Pt（kW） 80 Dzz（km） 500
Gt（dB） 40 Bn（MHz） 0.5
Gr（dB） 24.8 Fn（dB） 3
λ（m） 0.1 L（dB） 6.5
σ（m2） 2 D 20
1.串接航线架数选择
令
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，/>
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，威胁角/>
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，可用于协同防空作业的无人机资源总数为/>
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，那么预警机与无人机协同作业空域配置应满足/>
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的条件，即多预警机协同作业时无人机的兵力配置不得超过用于执行作业任务的阵位资源。/>
当单预警机与多无人机协同作业时，可覆盖到的威胁角
Figure 108040DEST_PATH_IMAGE030
与N的关系曲线如图4所示。由图4可得以下结论：（1）当N=1时，可覆盖的威胁角范围为/>
Figure 145266DEST_PATH_IMAGE311
，无人机只需要一个阵位即可完成协同作业任务；（2）当/>
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时，/>
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,与N=1时相比的/>
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增加值
Figure 398076DEST_PATH_IMAGE317
,因此，当无人机的阵位个数N增加时，可覆盖的威胁角/>
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也在增大，但同时/>
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增加值/>
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整体呈现减小趋势。
综合以上结论，以式（22）为依据，当防御目标面临全方位威胁
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时，可得图5所示的/>
Figure 646841DEST_PATH_IMAGE318
与M关系曲线。由图5可得以下结论：（1）结合图4可知，当N和M同时增加，可覆盖威胁角/>
Figure 322673DEST_PATH_IMAGE318
的范围也在增大，且M=1、N={5,9}时，/>
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，则N越大，预警机每增加一个阵位时相应的/>
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也越大；（2）当/>
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、N={5,9}时，M={4,3}，即在/>
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的条件约束下，当防御目标受全方位威胁时，N=9时所需的预警机阵位个数更少，可以节约预警机的阵位资源。预警机独立作业，任务线/>
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一般为，此时需要4架预警机协同完成作业任务；而预警机与无人机协同作业中，M=4，即预警机架数不变时，/>
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；M=3，即预警机架数减少1架时，N=9。此时，不仅预警线可延伸至/>
Figure DEST_PATH_IMAGE336
处，且在有效遂行作业任务的前提下，可通过增加无人机的阵位个数来减少预警机的阵位资源，或使用同等架数的预警机，增大重叠探测区域范围，以增加对敌空袭目标的探测概率和拦截次数。综上，同样使用串接巡逻航线，预警机与无人机协同作业空域配置模型要优于单预警机空域配置模型。
2.分立航线架数选择
当预警机与无人机协同作业时，可得图6所示
Figure 237056DEST_PATH_IMAGE030
与N的关系曲线和图7所示/>
Figure 365549DEST_PATH_IMAGE030
与M的关系曲线。可得以下结论：（1）当N=1时，可覆盖的威胁角范围为/>
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，无人机只需要一个阵位即可完成协同作业任务；（2）当N={5,9}时，/>
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，此时与N=1时相比，
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，即威胁角/>
Figure 714491DEST_PATH_IMAGE030
随着无人机的阵位个数N的增加而增加，但其增加幅度有所减小。M越大，威胁角/>
Figure 307146DEST_PATH_IMAGE343
也越大，且当/>
Figure 44027DEST_PATH_IMAGE345
、N={5,9}时，M={5,4}，相较于N=5时，N=9时所需的预警机阵位个数更少，即在有效遂行作业任务的前提下，可以通过调整无人机的阵位个数来节约预警机的阵位资源。当覆盖角度/>
Figure 925395DEST_PATH_IMAGE347
时，预警机独立作业正常模式需要5架，而增程模式也需要4架；而如图6所示，预警机与无人机协同作业中，当预警机架数相同时，M={4,5}，N={5,9}。此时，协同探测预警线与防御目标距离/>
Figure 156657DEST_PATH_IMAGE349
，远大于任务线
Figure 807081DEST_PATH_IMAGE351
的预警范围，且使用相同数量的预警机，分立巡逻航线可通过调整无人机的阵位个数来有效执行作业任务，以节约预警机的阵位资源。综上，使用分立巡逻航线作业优势更为显著。
3.两种巡逻航线空域配置对比
令
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，/>
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，威胁角/>
Figure DEST_PATH_IMAGE356
，则可得图8所示串接航线与分立航线/>
Figure 384058DEST_PATH_IMAGE318
与N关系对比图。可得以下结论：无人机采用串接巡逻航线，当N={1,5,9}时，
Figure DEST_PATH_IMAGE358
；采用分立巡逻航线，当N={1,5,9}时，/>
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。因此，使用串接航线可覆盖的/>
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比使用分立航线可覆盖的/>
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较大，说明此时使用串接航线探测更有优势。/>
当单预警机与多无人机协同作业时，N的选取也在一定程度上决定了M的取值，则可得图9a和图9b所示串接航线与分立航线
Figure 764246DEST_PATH_IMAGE030
与M关系对比图。由图可得以下结论：
如图9a所示，无人机采用串接巡逻航线，
Figure DEST_PATH_IMAGE362
，当N={5,9}时，M={4,3}；而如图9b所示，若改用分立巡逻航线，当/>
Figure DEST_PATH_IMAGE364
、N={5,9}时，M={2,1}。因此，当威胁角/>
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较小时，采用分立巡逻航线所需预警机阵位个数要少于串接巡逻航线，从而节约预警机的阵位资源；
如图9a所示，无人机采用串接巡逻航线，当
Figure 211594DEST_PATH_IMAGE362
、N={5,9}时，M={4,3}；而如图9b所示，在分立巡逻航线中，当/>
Figure 477490DEST_PATH_IMAGE362
、N={5,9}时，M={4,3}。因此，当威胁角/>
Figure 538856DEST_PATH_IMAGE362
时，由于预警机阵位资源十分有限，相比之下此时串接巡逻航线具有阵位个数少的优势。
4.在线阵位优化分析
令
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，/>
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，则可得图10所示的/>
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（1）当
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，此时预警机与无人机之间的距离为/>
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都有很大的增幅。
（2）当
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的寻优区间分别为[120km,350km]、[210km,390km]、[250km,450km]。以式（1）为依据，可得当/>
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取最优值且/>
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。
随着
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的增加，/>
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对应的无人机阵位沿着远离预警机方向逐渐前推，且在线无人机阵位优化的范围，通常需考虑/>
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在一定的变化区间，而当/>
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的取值都位于在线阵位寻优范围内。因此，当协同探测预警线确定时，在线阵位寻优方法可评估无人机阵位的优化区间，从而提高作业决策的时效性。
本发明各个实施例的实现基础是通过具有处理器功能的设备进行程序化的处理实现的。因此在工程实际中，可以将本发明各个实施例的技术方案及其功能封装成各种模块。基于这种现实情况，在上述各实施例的基础上，本发明的实施例提供了一种预警机与无人机协同探测空域配置装置，该装置用于执行上述方法实施例中的预警机与无人机协同探测空域配置方法。参见图2，该装置包括：第一主模块，用于构建无人机阵位与防御目标间的距离模型；第二主模块，用于根据无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离；第三主模块，用于对预警机和无人机的协同作业效能进行评估，确定无人机的最优阵位，对预警机和无人机的协同作业配置进行寻优，确定无人机阵位的数量；第四主模块，用于根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量。
本发明实施例提供的预警机与无人机协同探测空域配置装置，采用图2中的若干模块，通过无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离，确定无人机的最优阵位及无人机阵位的数量，根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量，可以在有效遂行预警机与无人机协同探测作业的前提下，寻求预警机与无人机协同探测的覆盖角最优值以及范围最大的重叠探测区域，得到无人机的最优阵位及最优空域配置。
需要说明的是，本发明提供的装置实施例中的装置，除了可以用于实现上述方法实施例中的方法外，还可以用于实现本发明提供的其他方法实施例中的方法，区别仅仅在于设置相应的功能模块，其原理与本发明提供的上述装置实施例的原理基本相同，只要本领域技术人员在上述装置实施例的基础上，参考其他方法实施例中的具体技术方案，通过组合技术特征获得相应的技术手段，以及由这些技术手段构成的技术方案，在保证技术方案具备实用性的前提下，就可以对上述装置实施例中的装置进行改进，从而得到相应的装置类实施例，用于实现其他方法类实施例中的方法。例如：
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置装置，还包括：第一子模块，用于实现在所述根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量之后，还包括：在无人机分立巡逻航线模式下，根据威胁角确定预警机阵位的数量，对无人机阵位进行寻优，确定无人机阵位的数量。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置装置，还包括：第二子模块，用于实现所述根据无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离，包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE404
其中，
Figure 187411DEST_PATH_IMAGE004
为无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离；/>
Figure 795110DEST_PATH_IMAGE006
为协同探测区域与协同探测预警线的交点；/>
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为中层防空预警线到防御目标的距离；/>
Figure DEST_PATH_IMAGE405
为无人机阵位点与防御目标的距离；/>
Figure 552555DEST_PATH_IMAGE012
为预警机阵位点横坐标；/>
Figure 537828DEST_PATH_IMAGE014
为预警机阵位点纵坐标；
Figure 316428DEST_PATH_IMAGE016
为无人机在威胁轴左侧的偏转角；为预警机阵位线到防御目标的距离；max为取最大值；为预警机与无人机协同探测时的雷达距离积；a、b、c、d、e均为中间变量。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置装置，还包括：第三子模块，用于实现所述对预警机和无人机的协同作业效能进行评估，确定无人机的最优阵位，包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE406
其中，E为预警机与无人机协同作业效能指标；F为协同任务有效完成因子；
Figure 308524DEST_PATH_IMAGE020
为重叠探测区域；/>
Figure 830772DEST_PATH_IMAGE022
为第i架无人机对应的交叠区域；/>
Figure 139394DEST_PATH_IMAGE024
为第i+1架无人机对应的交叠区域；/>
Figure 885633DEST_PATH_IMAGE026
为协同探测预警区；/>
Figure 912495DEST_PATH_IMAGE028
为协同探测预警线与防御目标的距离；/>
Figure 222122DEST_PATH_IMAGE030
为威胁角；N为协同防空作业的最优无人机阵位数量。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置装置，还包括：第四子模块，用于实现所述根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量，包括：
Figure 119671DEST_PATH_IMAGE032
其中，M为无人机串接巡逻航线模式下预警机的阵位数量；
Figure 505653DEST_PATH_IMAGE034
为预警机与第i架无人机协同探测的覆盖角。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置装置，还包括：第五子模块，用于实现所述在无人机分立巡逻航线模式下，根据威胁角确定预警机阵位的数量，包括：
Figure 754232DEST_PATH_IMAGE036
其中，M1为在无人机分立巡逻航线模式下预警机阵位的数量。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的预警机与无人机协同探测空域配置装置，还包括：第六子模块，用于实现所述对预警机和无人机的协同作业配置进行寻优，确定无人机阵位的数量包括：采用预警机与无人机协同防空作业空域配置遍历算法，构建预警机与无人机协同作业最优空域配置图，根据所述配置图确定无人机阵位的数量；所述对无人机阵位进行寻优，确定无人机阵位的数量包括：采用无人机阵位寻优的遍历算法，提取预警机和无人机协同作业中协同探测区域与协同探测预警区的交叠区域的相应值，并绘制散点图，根据所述散点图确定无人机阵位的数量。
本发明实施例的方法是依托电子设备实现的，因此对相关的电子设备有必要做一下介绍。基于此目的，本发明的实施例提供了一种电子设备，如图3所示，该电子设备包括：至少一个处理器(processor)、通信接口(Communications Interface)、至少一个存储器(memory)和通信总线，其中，至少一个处理器，通信接口，至少一个存储器通过通信总线完成相互间的通信。至少一个处理器可以调用至少一个存储器中的逻辑指令，以执行前述各个方法实施例提供的方法的全部或部分步骤。
此外，上述的至少一个存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个方法实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于这种认识，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本专利中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种预警机与无人机协同探测空域配置方法，其特征在于，包括：构建无人机阵位与防御目标间的距离模型；根据无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离；对预警机和无人机的协同作业效能进行评估，确定无人机的最优阵位，对预警机和无人机的协同作业配置进行寻优，确定无人机阵位的数量；根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量；
所述根据无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离，包括：
Figure FDA0004214182540000011
a1＝xyj(2cosαz+cos(αz-2βz)+cos(3αz-2βz))
e＝Dzz 2(Dzz 2+Dzy 2)
b＝(RrRt)max
Dzy＝xyj 2+yyj 2
a2＝yyj(2sinαz-sin(αz-2βz)+sin(3αz-2βz))
c＝cos(2(αz-βz))+1
a＝sin(αz-βz)
Figure FDA0004214182540000012
其中，Dzw_eq为无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离；αz为协同探测区域与协同探测预警线的交点；Dzz为中层防空预警线到防御目标的距离；Dzw为无人机阵位点与防御目标的距离；xyj为预警机阵位点横坐标；yyj为预警机阵位点纵坐标；βz为无人机在威胁轴左侧的偏转角；Dzy为预警机阵位线到防御目标的距离；max为取最大值；RrRt为预警机与无人机协同探测时的雷达距离积；a、b、c、d、e均为中间变量；
所述对预警机和无人机的协同作业效能进行评估，确定无人机的最优阵位，包括：
E＝FSjd/Szr
Figure FDA0004214182540000021
Szr＝(Dywxt 2-Dzz 2)α/2
其中，E为预警机与无人机协同作业效能指标；F为协同任务有效完成因子；Sjd为重叠探测区域；Sxt_i为第i架无人机对应的交叠区域；Sxt_(i+1)为第i+1架无人机对应的交叠区域；Szr为协同探测预警区；Dywxt为协同探测预警线与防御目标的距离；α为威胁角；N为协同防空作业的最优无人机阵位数量。
2.根据权利要求1所述的预警机与无人机协同探测空域配置方法，其特征在于，在所述根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量之后，还包括：在无人机分立巡逻航线模式下，根据威胁角确定预警机阵位的数量，对无人机阵位进行寻优，确定无人机阵位的数量。
3.根据权利要求1所述的预警机与无人机协同探测空域配置方法，其特征在于，所述根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量，包括：
Figure FDA0004214182540000022
其中，M为无人机串接巡逻航线模式下预警机的阵位数量；αw_i为预警机与第i架无人机协同探测的覆盖角。
4.根据权利要求3所述的预警机与无人机协同探测空域配置方法，其特征在于，所述在无人机分立巡逻航线模式下，根据威胁角确定预警机阵位的数量，包括：
M1＝[360°/α]+1
其中，M1为在无人机分立巡逻航线模式下预警机阵位的数量。
5.根据权利要求4所述的预警机与无人机协同探测空域配置方法，其特征在于，所述对预警机和无人机的协同作业配置进行寻优，确定无人机阵位的数量包括：采用预警机与无人机协同防空作业空域配置遍历算法，构建预警机与无人机协同作业最优空域配置图，根据所述配置图确定无人机阵位的数量；所述对无人机阵位进行寻优，确定无人机阵位的数量包括：采用无人机阵位寻优的遍历算法，提取预警机和无人机协同作业中协同探测区域与协同探测预警区的交叠区域的相应值，并绘制散点图，根据所述散点图确定无人机阵位的数量。
6.一种预警机与无人机协同探测空域配置装置，其特征在于，包括：第一主模块，用于构建无人机阵位与防御目标间的距离模型；第二主模块，用于根据无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离；第三主模块，用于对预警机和无人机的协同作业效能进行评估，确定无人机的最优阵位，对预警机和无人机的协同作业配置进行寻优，确定无人机阵位的数量；第四主模块，用于根据无人机阵位的数量确定预警机的阵位数量；
所述根据无人机阵位与防御目标间的距离模型确定无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离，包括：
Figure FDA0004214182540000031
a1＝xyj(2cosαz+cos(αz-2βz)+cos(3αz-2βz))
e＝Dzz 2(Dzz 2+Dzy 2)
b＝(RrRt)max
Dzy＝xyj 2+yyj 2
a2＝yyj(2sinαz-sin(αz-2βz)+sin(3αz-2βz))
c＝cos(2(αz-βz))+1
a＝sin(αz-βz)
Figure FDA0004214182540000032
其中，Dzw_eq为无人机串接巡逻航线模式下无人机阵位与防御目标间的距离；αz为协同探测区域与协同探测预警线的交点；Dzz为中层防空预警线到防御目标的距离；Dzw为无人机阵位点与防御目标的距离；xyj为预警机阵位点横坐标；yyj为预警机阵位点纵坐标；βz为无人机在威胁轴左侧的偏转角；Dzy为预警机阵位线到防御目标的距离；max为取最大值；RrRt为预警机与无人机协同探测时的雷达距离积；a、b、c、d、e均为中间变量；
所述对预警机和无人机的协同作业效能进行评估，确定无人机的最优阵位，包括：
E＝FSjd/Szr
Figure FDA0004214182540000041
Szr＝(Dywxt 2-Dzz 2)α/2
其中，E为预警机与无人机协同作业效能指标；F为协同任务有效完成因子；Sjd为重叠探测区域；Sxt_i为第i架无人机对应的交叠区域；Sxt_(i+1)为第i+1架无人机对应的交叠区域；Szr为协同探测预警区；Dywxt为协同探测预警线与防御目标的距离；α为威胁角；N为协同防空作业的最优无人机阵位数量。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口；其中，
所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行权利要求1至5任一项权利要求所述的方法。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1至5中任一项权利要求所述的方法。
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