CN114357742A - 一种干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法 - Google Patents

一种干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法 Download PDF

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CN114357742A CN202111580664.6A CN202111580664A CN114357742A CN 114357742 A CN114357742 A CN 114357742A CN 202111580664 A CN202111580664 A CN 202111580664A CN 114357742 A CN114357742 A CN 114357742A
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Abstract

一种干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法，对战场态势信息进行建模，对蓝方目标威胁度进行建模，基于行为树对空中突击协同作战进行模拟，本发明提出的蓝方威胁评估模型，较为准确地评估我方干扰机混合编队所面临的蓝方水面舰艇和地面防空单元威胁，有助于提高威胁处理行动中的蓝方目标和红方兵力匹配度；建立基于行为树的干扰机编队空中突击协同作战行为，可高效利用干扰机的掩护能力，使得轰炸机和歼击机达成其作战效益的最大化，有效解决了使用干扰机掩护配合下的红方多类型多数量作战飞机作战协同难题，有效提升红方干扰机的生存率和空中突击作战任务的完成率。

Description

一种干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法
技术领域
本发明适用于信息技术领域，具体涉及一种干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法以及相应的存储介质。
背景技术
典型海空联合作战仿真推演中，干扰机可对蓝方雷达等探测设备开展电磁干扰，掩护红方空中编队突防，提高红方对蓝方重点目标打击任务的完成率。然而实际推演仿真过程中经常遇到以下两种情况：一是与干扰机配合的红方空中编队中飞机数量众多、类型多样，多种机型之间机动能力、作战对象等不尽相同，造成多架次多机型的协同困难；二是红方干扰机作为高价值装备，承担对蓝方电子干扰和掩护红方编队执行突防的重要作战任务，导致其成为蓝方重点打击目标。
传统海空联合作战仿真推演中的多机型协同问题主要有两类解决方法：第一类主要是多架次同类歼击机编队协同中的目标威胁分析和目标攻击分配决策问题，主要方法包括优势函数、矩阵对策、优化指向向量、专家系统和优化理论等方法。第二类主要是预警机指挥下的多机协同问题，预警机作为战场情报信息获取手段，主要使用基于威胁评估的多属性决策模型来形成目标决策矩阵。该方法在执行干扰机配合下多数量多类型作战飞机的混合编队协同作战时，无法确保干扰机的高生存率，难以适应真实协同空战的对抗性、复杂性和不确定性等要求。
因此，如何能在高效利用红方干扰机掩护歼击机和轰炸机混合编队完成特定作战任务的同时，又保证干扰机面临蓝方地面和水面作战单元等攻击威胁时仍能保持较高的生存率，成为现有技术亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法及其存储介质，能够大幅度提升海空联合作战仿真推演的空中突击作战任务完成率和干扰机生存率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法，包括如下步骤：
战场态势信息建模步骤S110：
根据情报探测装备所能探测到的蓝方战场信息，所述情报探测装备包括红方预警机，对战场态势信息进行建模，所述战场态势信息包括蓝方武器平台的ID、类型、武器平台型号、位置信息、航向、速度、受损百分比和生存状态；
蓝方目标威胁度建模步骤S120：
针对干扰机编队执行打击任务过程中，面临蓝方海上驱逐舰、和蓝方地面防空的威胁防卫作战力量蓝方火力单元的直接威胁，对蓝方海上驱逐舰、和蓝方地面防空的威胁防卫作战力量分别进行建模，同时根据红方干扰机编队对两个蓝方火力单元的距离，判断红方干扰机编队面临的总威胁；
基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130：
使用作战行为树方法模拟红方干扰机配合下的歼击机和轰炸机混合编队执行任务级行动，采用行为树的方式顺序执行“干扰机编队准备”、“初始集结形成编队队形”和“干扰机编队协同执行空中突击任务”三个子树，其中“干扰机编队准备”和“初始集结形成编队队形”两个子树的根节点都是序列节点，3个叶子节点顺序执行，所述“干扰机编队准备”的3个叶子节点顺序为：选择干扰机执行干扰掩护任务，选择歼击机执行空中拦截任务，选择轰炸机执行对地/对海攻击任务，所述“初始集结形成编队队形”的3个叶子节点顺序为：接收任务输入初始集结点坐标，设定干扰机、歼击机、轰炸机巡逻参数，飞往集结点、形成集结队形；“干扰机编队协同执行空中突击任务”子树的根节点设计为序列节点，子树和叶节点顺序执行，其第一个子树设计并行节点，进行海上/地面威胁条件判断并处理相应威胁的条件子树和“干扰机编队前往进攻准备点”的叶子节点并行执行，其余两个叶节点分别为：干扰机编队空中突击蓝方地面指挥所，以及完成作战任务或仿真时间结束，返航至红方机场。
可选的，所述战场态势信息建模步骤S110具体为：
t时刻，情报探测装备所探测到的蓝方战场态势信息S(t)＝{s1(t),s2(t),…si(t),…,sn(t)}，其中n指蓝方武器平台数量，si(t)表示t时刻蓝方某一作武器平台态势信息，
Figure BDA0003425953710000031
其中xi.ID(t),xi.LX(t),xi.XH(t),xi.POS(t),xi.HX(t),xi.SPEED(t),xi.DA(t),xi.WH(t)分别表示t时刻第i个蓝方武器平台的ID、类型、武器平台型号、位置信息、航向、速度、受损百分比和生存状态的态势信息。
可选的，所述蓝方目标威胁度建模步骤S120中，
对蓝方地面防空单元的威胁进行建模，具体为：
蓝方地面防空单元xi搭载地空导弹，对红方空中干扰机混合编队构成威胁，假设红方干扰机编队与蓝方地面防空单元的安全距离为Dissafe.ground，安全距离Dissafe.ground大小设定取决于蓝方地面防空单元的最大速度Vground和射程Rground，蓝方地面防空单元xi威胁通过作战能力威胁指数
Figure BDA0003425953710000041
距离威胁指数
Figure BDA0003425953710000042
和速度威胁指数
Figure BDA0003425953710000043
表示，作战能力威胁指数：
Figure BDA0003425953710000044
式中
Figure BDA0003425953710000045
为蓝方地面防空单元xi射程，
Figure BDA0003425953710000046
为蓝方地面防空单元xi的弹药量εsurvive.ground和εdamage.ground分别表示蓝方地面防空单元生存状态系数和受损状态系；
距离威胁指数：
Figure BDA0003425953710000047
式中
Figure BDA0003425953710000048
为红方干扰机与蓝方地面防空单元xi的距离，
Figure BDA0003425953710000049
为蓝方地面防空单元xi射程，
Figure BDA00034259537100000410
为蓝方地面防空单元xi速度，Vjam为红方干扰机速度，
速度威胁指数：
Figure BDA00034259537100000411
式中，
Figure BDA00034259537100000412
为蓝方地面防空单元xi速度，Vjam为红方干扰机速度；
综上，蓝方地面防空单元xi的威胁指数
Figure BDA00034259537100000413
加权求得：
Figure BDA00034259537100000414
式中，
Figure BDA00034259537100000415
分别为蓝方地面防空单元作战能力威胁权重系数、距离威胁权重系数、速度威胁权重系数；
对当前处于红方干扰机安全距离之内的全部蓝方地面防空单元分别计算威胁指数，红方干扰机编队按照威胁指数大小排序进行威胁处理。
可选的，所述蓝方目标威胁度建模步骤S120中，
对蓝方海上驱逐舰进行建模具体为：
假设蓝方驱逐舰xi的作战能力威胁指数为
Figure BDA0003425953710000051
距离威胁指数为
Figure BDA0003425953710000052
速度威胁指数为
Figure BDA0003425953710000053
分别为蓝方驱逐舰作战能力威胁权重系数、距离威胁权重系数、速度威胁权重系数，则蓝方驱逐舰xi威胁指数可加权求得：
Figure BDA0003425953710000054
对当前所有处于红方干扰机安全距离之内的蓝方水面舰艇计算威胁指数，红方干扰机编队按照威胁指数大小排序进行威胁处理。
可选的，所述蓝方目标威胁度建模步骤S120中，
判断红方干扰机编队面临的总威胁具体为：
用ET表示红方干扰机编队面临的总威胁指数，如果红方干扰机处于蓝方全部地面、海上作战单元探测范围之外或只处于某一类蓝方作战单元探测范围以内时，只考虑威胁指数最大的威胁，总威胁指数可表示为：
ET＝max(ETship,ETground)
如果红方干扰机编队处于两个以上蓝方火力单元探测范围之内，需考虑按威胁优先级分别处理，优先级从高到低依次为蓝方水面舰艇、地面防空单元，红方干扰机面临的总威胁指数按蓝方驱逐舰、地面防空单元的优先级处理：
Figure BDA0003425953710000055
式中THRship和THRground分别表示红方干扰机编队对蓝方驱逐舰和地面防空单元的威胁指数阈值。
可选的，所述基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130中，所述“干扰机编队准备”具体执行为：
(1)遍历红方全部作战单元，选择干扰机执行掩护红方进攻任务；
(2)遍历红方全部作战单元，选择歼击机执行空中拦截攻击任务；
(3)遍历红方全部作战单元，选择轰炸机执行对敌水面和地面重要目标突击任务。
可选的，所述基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130中，
所述“初始集结形成编队队形”具体执行为：
(4)从作战任务获取干扰机、歼击机和轰炸机混合编队初始集结区域中心点坐标；
(5)为干扰机、轰炸机和歼击机设置区域巡逻任务指令参数,包括有巡逻区域长度、巡逻区域宽度、巡逻区域长轴与正北方向顺时针的夹角和巡逻速度；
(6)干扰机、歼击机、轰炸机起飞飞行至编队初始集结点组成混合编队，形成有利于红方执行对破击蓝方空中防御和夺取蓝方指挥所的编队队形。
可选的，所述基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130中，所述“干扰机编队协同执行空中突击任务”包括：
(7)开启干扰模式，并预备前往蓝方指挥所附近的进攻准备点
干扰机开启干扰模式，红方处于干扰机干扰范围内的歼击机和轰炸机对蓝方预警探测装备不可见，干扰机配合多机协同前往目标区域执行空中突击任务，干扰机混合编队进行航线规划，进攻蓝方指挥所；
(8)利用多机协同处理蓝方水面舰艇威胁
当判断存在蓝方水面舰艇威胁时，利用干扰机掩护轰炸机进攻蓝方驱逐舰，同时保护红方干扰机，在攻击蓝方水面目标驱逐舰时，红方干扰机掩护轰炸机抵近执行攻击任务，同时保证红方干扰机处于蓝方驱逐舰射程之外，干扰机到达攻击点位后，选择距离蓝方驱逐舰最近的轰炸机执行对蓝方驱逐舰的攻击任务，在保证轰炸机安全的前提下，尽可能的提高打击蓝方驱逐舰的成功率；
(9)利用多机协同处理蓝方地面防空单元威胁
当判断存在蓝方地面防空单元威胁时，利用干扰机掩护轰炸机进攻蓝方地面防空单元，同时保护红方干扰机，在攻击蓝方地面防空单元时，红方干扰机掩护轰炸机抵近执行攻击任务，同时保证红方干扰机处于蓝方地面防空单元之外，干扰机到达攻击点位后，选择距离蓝方地面防空单元最近的轰炸机执行对蓝方地面防空单元的攻击任务，在保证轰炸机安全的前提下，尽可能的提高打击蓝方地面防空单元的成功率；
(10)干扰机混合编队空中突击蓝方指挥所
干扰机混合编队对蓝方指挥所重点目标开始攻击，其中干扰机利用其电子干扰能力掩护轰炸机和歼击机群，主力歼击机处于干扰机干扰范围边缘警戒，设定攻击目标优先级，保护红方干扰机混合编队,红方干扰机尽可能掩护轰炸机靠近蓝方指挥所的地面目标，提高空地导弹的命中率。
可选的，在所述基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130中，
所述“干扰机编队协同执行空中突击任务”还包括：
(11)完成设定作战任务或仿真时间结束，红方干扰机混合纵队返航己方机场。
本发明进一步公开了一种存储介质，用于存储计算机可执行指令，其特征在于，
所述计算机可执行指令在被处理器执行时执行上述的干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法。
本发明具有如下的优点：
1、提出的蓝方威胁评估模型，较为准确地评估我方干扰机混合编队所面临的蓝方水面舰艇和地面防空单元威胁，有助于提高威胁处理行动中的蓝方目标和红方兵力匹配度；
2、建立基于行为树的干扰机编队空中突击协同作战行为，可高效利用干扰机的掩护能力，使得轰炸机和歼击机达成其作战效益的最大化，综合运用可有效提升红方干扰机的生存率和空中突击作战任务的完成率。
附图说明
图1是根据本发明具体实施例的干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法的流程图；
图2是根据本发明具体实施例的干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法的行为树；
图3是根据本发明具体实施例的基于行为树模拟多机空中突击协同的示例性的流程图；
图4是根据本发明具体实施例的干扰机配合歼击机、轰炸机混合编队集结的示意图；
图5是根据本发明具体实施例的红方干扰机范围内的歼击机和轰炸机对蓝方不可见的示意图；
图6是根据本发明具体实施例的无蓝方威胁时干扰机混合编队进攻方向与阵形的示意图；
图7是根据本发明具体实施例的干扰机编队处理蓝方驱逐舰威胁的示意图；
图8是根据本发明具体实施例的干扰机编队处理蓝方陆上威胁的示意图；
图9是根据本发明具体实施例的歼击机、轰炸机前出空中突击蓝方指挥所的示意图；
图10是根据本发明具体实施例的是否威胁建模和干扰机协同情况下的干扰机生存率的比较图；
图11是根据本发明具体实施例的是否威胁建模和干扰机协同情况下的作战任务完成率的比较图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明主要在于：对战场态势信息进行建模，对蓝方目标威胁度进行建模，基于行为树对空中突击协同作战进行模拟，有效解决了使用干扰机掩护配合下的红方多类型多数量作战飞机作战协同难题，大幅提升了海空联合作战仿真推演的空中突击作战任务完成率和干扰机生存率。
具体的，在典型海空联合作战推演过程中，电子干扰配合的多种作战飞机编队需根据战场态势分析判断蓝方目标威胁程度，根据威胁情况执行编队协同攻击或规避等战术行动。因此，本发明在准确判断处理蓝方威胁的前提下，依托电子干扰掩护进行歼击机群和轰炸机群的高效协同空中突击，尽可能摧毁蓝方海上、地面有生力量和高价值目标。
具体的，参见图1，示出了根据本发明具体实施例的干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法的流程图，包括如下步骤：
战场态势信息建模步骤S110：
根据红方预警机等情报探测装备所能探测到的蓝方战场信息，对战场态势信息进行建模，所述战场态势信息包括蓝方武器平台的ID、类型、武器平台型号、位置信息、航向、速度、受损百分比和生存状态。
具体的，本步骤具体为：
t时刻，红方预警机等情报探测装备所探测到的蓝方战场态势信息S(t)＝{s1(t),s2(t),…si(t),…,sn(t)}，其中n指蓝方武器平台数量，si(t)表示t时刻蓝方某一作武器平台态势信息，
Figure BDA0003425953710000101
其中xi.ID(t),xi.LX(t),xi.XH(t),xi.POS(t),xi.HX(t),xi.SPEED(t),xi.DA(t),xi.WH(t)分别表示t时刻第i个蓝方武器平台的ID、类型、武器平台型号、位置信息、航向、速度、受损百分比和生存状态等态势信息。
进一步的，参见表1，列出了本发明的建模步骤中可能涉及到的符号。
表1本发明所使用到的符号
Figure BDA0003425953710000102
Figure BDA0003425953710000111
Figure BDA0003425953710000121
蓝方目标威胁度建模步骤S120：
干扰机编队执行打击任务过程中，面临蓝方海上舰艇、地面防空等防卫作战力量的直接威胁，因红方干扰机属于高价值目标，在突破蓝方空中防线和执行地面和水面重要目标打击任务过程中，应始终保持干扰机所面临的蓝方威胁处于可接受程度，即要在保证干扰机较高的生存率的前提下执行对蓝方地面指挥所等重点目标打击任务。
因此，本步骤为：针对干扰机编队执行打击任务过程中，面临蓝方海上驱逐舰、和蓝方地面防空的威胁防卫作战力量蓝方火力单元的直接威胁，对蓝方海上驱逐舰、和蓝方地面防空的威胁防卫作战力量分别进行建模，同时根据红方干扰机编队对两个蓝方火力单元的距离，判断红方干扰机编队面临的总威胁。
具体的，对蓝方地面防空单元的威胁进行建模，具体为：
蓝方地面防空单元xi搭载地空导弹，对红方空中干扰机混合编队构成威胁，假设红方干扰机编队与蓝方地面防空单元的安全距离为Dissafe.ground，安全距离Dissafe.ground大小设定取决于蓝方地面防空单元的最大速度Vground和射程Rground，蓝方地面防空单元xi威胁通过作战能力威胁指数
Figure BDA0003425953710000122
距离威胁指数
Figure BDA0003425953710000123
和速度威胁指数
Figure BDA0003425953710000124
表示，
作战能力威胁指数：
Figure BDA0003425953710000125
式中
Figure BDA0003425953710000126
为蓝方地面防空单元xi射程，
Figure BDA0003425953710000127
为蓝方地面防空单元xi的弹药量，εsurvive.ground和εdamage.ground分别表示蓝方地面防空单元生存状态系数和受损状态系数。
距离威胁指数：
Figure BDA0003425953710000131
式中
Figure BDA0003425953710000132
为红方干扰机与蓝方地面防空单元xi的距离，
Figure BDA0003425953710000133
为蓝方地面防空单元xi射程，
Figure BDA0003425953710000134
为蓝方地面防空单元xi速度，Vjam为红方干扰机速度，
速度威胁指数：
Figure BDA0003425953710000135
式中，
Figure BDA0003425953710000136
为蓝方地面防空单元xi速度，Vjam为红方干扰机速度。
综上，蓝方地面防空单元xi的威胁指数
Figure BDA0003425953710000137
可加权求得：
Figure BDA0003425953710000138
式中，
Figure BDA0003425953710000139
分别为蓝方地面防空单元作战能力威胁权重系数、距离威胁权重系数、速度威胁权重系数。
对当前所有处于红方干扰机安全距离之内的蓝方地面防空单元分别计算其威胁指数，红方干扰机混合编队按照蓝方威胁指数大小排序进行威胁处理。
Figure BDA00034259537100001310
对蓝方海上驱逐舰进行建模具体为：
假设蓝方驱逐舰xi的作战能力威胁指数为
Figure BDA00034259537100001311
距离威胁指数为
Figure BDA00034259537100001312
速度威胁指数为
Figure BDA00034259537100001313
分别为蓝方驱逐舰作战能力威胁权重系数、距离威胁权重系数、速度威胁权重系数，则蓝方驱逐舰威胁指数可加权求得：
Figure BDA00034259537100001314
对当前所有处于红方干扰机安全距离之内的蓝方水面舰艇计算威胁指数，红方干扰机编队按照威胁指数大小排序进行威胁处理。
即
Figure BDA0003425953710000141
在实际仿真推演中，可利用红方干扰机编队协同空中突击蓝方驱逐舰等水面防空作战单元来进行威胁处理。
判断红方干扰机编队面临的总威胁具体为：
用ET表示红方干扰机编队面临的总威胁指数，如果红方干扰机处于蓝方全部地面、海上作战单元探测范围之外或只处于某一类蓝方作战单元探测范围以内时，只考虑威胁指数最大的威胁，总威胁指数可表示为：
ET＝max(ETship,ETground)
如果红方干扰机编队处于两个以上蓝方火力单元探测范围之内，需考虑按威胁优先级分别处理，优先级从高到低依次为蓝方水面舰艇、地面防空单元，红方干扰机面临的总威胁指数按蓝方驱逐舰、地面防空单元的优先级处理：
Figure BDA0003425953710000142
式中THRship和THRground分别表示红方干扰机编队对蓝方驱逐舰和地面防空单元的威胁指数阈值。
基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130：
本步骤的思路为：使用作战行为树方法模拟红方干扰机配合下的歼击机和轰炸机混合编队执行任务级行动；执行任务过程中同时根据蓝方目标威胁指数处理红方面临的蓝方海上和地面威胁，在保证红方干扰机相对安全的条件下进行干扰机、歼击机和轰炸机编队间的高效协同、突破蓝方防空体系和攻击蓝方高价值目标。
参见图2，本步骤为：使用作战行为树方法模拟红方干扰机配合下的歼击机和轰炸机混合编队执行任务级行动，采用行为树的方式顺序执行“干扰机编队准备”、“初始集结形成编队队形”和“干扰机编队协同执行空中突击任务”三个子树，其中“干扰机编队准备”和“初始集结形成编队队形”两个子树的根节点都是序列节点，3个叶子节点顺序执行，所述“干扰机编队准备”的3个叶子节点顺序为：选择干扰机执行干扰掩护任务；选择歼击机执行空中拦截任务；选择轰炸机执行对地/对海攻击任务，所述“初始集结形成编队队形”的3个叶子节点顺序为：接收任务输入初始集结点坐标；设定干扰机、歼击机、轰炸机巡逻参数；飞往集结点，形成集结队形；“干扰机编队协同执行空中突击任务”子树的根节点设计为序列节点，子树和叶节点顺序执行，其第一个子树设计并行节点，进行海上/地面威胁条件判断并处理相应威胁的条件子树和“干扰机编队前往进攻准备点”的叶子节点并行执行，其余两个叶节点分别为：干扰机编队空中突击蓝方地面指挥所，以及完成作战任务或仿真时间结束，返航至红方机场。
参见图3，示出了基于行为树模拟多机空中突击协同的示例性的流程图。
所述“干扰机编队准备”具体执行为：
(1)遍历红方全部作战单元，选择类型为'JAM'的干扰机执行掩护红方进攻任务；
(2)遍历红方全部作战单元，选择类型为'AIR'、载弹量大于0的歼击机执行空中拦截攻击任务；
(3)遍历红方全部作战单元，选择类型为'BOM'、载弹量大于0的轰炸机执行对敌水面和地面重要目标突击任务；
所述“初始集结形成编队队形”具体执行为：
(4)从作战任务获取干扰机、歼击机和轰炸机混合编队初始集结区域中心点坐标[x,y,height]；
(5)为干扰机、轰炸机和歼击机设置区域巡逻任务指令参数,主要有巡逻区域长度length,巡逻区域宽度width,巡逻区域长轴与正北方向顺时针的夹角direction，巡逻速度Vformation；
(6)干扰机、歼击机、轰炸机起飞飞行至编队初始集结点组成混合编队，形成有利于红方执行对破击蓝方空中防御和夺取蓝方指挥所的编队队形。
示例性的，参见如图4所示，红方干扰机处于中心位置，轰炸机群处于干扰机周围，歼击机分散方向部署于干扰机干扰范围靠外侧位置。
轰炸机作为攻击蓝方指挥所的主要兵力，处于距干扰机较近位置可更好利用干扰机的掩护作用。歼击机处于干扰机干扰范围外沿，保证其在干扰机掩护之下且对蓝方空中目标攻击射击距离最近，命中率更高。
所述“干扰机编队协同执行空中突击任务”包括：
(7)开启干扰模式，并预备前往蓝方指挥所附近的进攻准备点
干扰机开启干扰模式，红方处于干扰机干扰范围内的歼击机和轰炸机对蓝方预警探测装备不可见，干扰机配合多机协同前往目标区域执行空中突击任务，具体如图5所示；
示例性的：设置红方干扰机的干扰模式，即向干扰机下达区域干扰指令make_disturb_areapatrol(jam_unit['ID'],jam_unit['POS'],direction,length,width,Vjam,disturb_time)其中jam_unit['ID']、jam_unit['POS']分别为红方干扰机ID、实时位置，direction为干扰机区域干扰指令所在区域长轴与正北方向的夹角，红方干扰机的其他干扰区域参数，包括干扰区域长度length、干扰区域宽度width、干扰机速度Vjam、干扰时长disturb_time。
干扰机、歼击机群与轰炸机群混合编队接受作战任务，进攻蓝方指挥所的重点目标，干扰机混合编队进行航线规划，采取最短路径行进至当前进攻的蓝方指挥所附近的进攻准备点，如图6所示。
编队行进过程中可能会遭遇蓝方水面和地面等作战单元的威胁，须分情况处理相应蓝方威胁，突破蓝方防御体系，执行进攻蓝方指挥所的作战任务。具体的，
(8)利用多机协同处理蓝方水面舰艇威胁
当判断存在蓝方水面舰艇威胁时，利用干扰机掩护轰炸机进攻蓝方驱逐舰，同时保护红方干扰机，在攻击蓝方水面目标驱逐舰时，红方干扰机掩护轰炸机抵近执行攻击任务，同时保证红方干扰机处于蓝方驱逐舰射程之外，干扰机到达攻击点位后，选择距离蓝方驱逐舰最近的轰炸机执行对蓝方驱逐舰的攻击任务，在保证轰炸机安全的前提下，尽可能的提高打击蓝方驱逐舰的成功率。
示例性的，参见图7，该步骤能够按照如下的方式进行模拟仿真：
当存在蓝方海上威胁时，即ET＝ETship＞THRship，需要利用干扰机掩护轰炸机进攻蓝方驱逐舰，同时保护红方干扰机等重点目标。假设红方干扰机有效干扰范围半径为Rjam，轰炸机射程为Rbom，轰炸机载弹量为Bompayload，蓝方水面目标驱逐舰与红方干扰机距离小于设定的安全距离即Disship.jam＜Dissafe.ship，蓝方驱逐舰射程大于红方轰炸机射程Rship＞Rbom。
攻击蓝方驱逐舰时，需要红方干扰机掩护轰炸机抵近执行攻击任务，但同时必须保证红方干扰机处于蓝方驱逐舰射程之外，即红方干扰机所在的攻击点位Pattack.ship与蓝方驱逐舰的距离应大于蓝方驱逐舰的射程Rship与安全距离doffset之和。
干扰机到达攻击点位Pattack.ship后，选择距离蓝方驱逐舰最近的1架轰炸机执行对蓝方驱逐舰的攻击任务
Figure BDA0003425953710000181
如图7所示。空地导弹射击距离百分比参数Rangepct设置小于1，确保轰炸机对蓝方驱逐舰的攻击命中率，轰炸机抵近至距蓝方驱逐舰距离为Disbom.ship＝Rbom×Rangepct时发射空舰导弹。
由于蓝方驱逐舰射程大于红方轰炸机射程Rship＞Rbom，且轰炸机距蓝方驱逐舰距离为Disbom.ship＝Djam.ship-Rjam时，轰炸机脱离干扰机的掩护范围，对蓝方预警机和雷达等探测单元可见。
保守估计蓝方探测到红方轰炸机时刻t0，红方轰炸机与蓝方驱逐舰距离小于其射程Rship时，蓝方驱逐舰立即发射导弹攻击红方轰炸机，预估舰空导弹速度vmissle，红方轰炸机发弹间隔为tinterval，载弹量为Numammunition.bom，要求红方轰炸机在被蓝方舰空导弹击中前发射全部机载空舰导弹打击蓝方驱逐舰。故存在
Figure BDA0003425953710000182
其中tmissle.ship表示蓝方驱逐舰的舰空导弹飞行时间、Numammunition.bom表示红方轰炸机载弹量、tinterval.bom表示红方轰炸机发射导弹的时间间隔、Rship表示蓝方驱逐舰对空射程、Rbom表示红方轰炸机对舰射程、Vbom表示红方轰炸机速度。
对于蓝方导弹与红方轰炸机的距离，存在：
Rship-tmissle.ship×Vmissle.ship＞Rship-Rbom+(Numammunition-1)×tinterval.bom×Vbom其中，Vmissle.ship为预估蓝方驱逐舰的对空导弹飞行速度。
(9)利用多机协同处理蓝方地面防空单元威胁
当判断存在蓝方地面防空单元威胁时，按威胁指数从大到小处理威胁。利用干扰机掩护轰炸机进攻蓝方地面防空单元，同时保护红方干扰机，在攻击蓝方地面防空单元时，红方干扰机掩护轰炸机抵近执行攻击任务，同时保证红方干扰机处于蓝方地面防空单元之外，干扰机到达攻击点位后，选择距离蓝方地面防空单元最近的轰炸机执行对蓝方地面防空单元的攻击任务，在保证轰炸机安全的前提下，尽可能的提高打击蓝方地面防空单元的成功率。
示例性的，参见图8，该步骤能够按照如下的方式进行模拟仿真：
当蓝方地面防空单元与红方干扰机距离小于设定的安全距离Disground.jam＜Dissafe.ground时，判断蓝方地面威胁时，即存在ET＝ETground＞THRground，需要利用干扰机掩护轰炸机进攻蓝方地面防空单元，保护红方干扰机等重点目标。攻击蓝方地面防空单元时，红方干扰机掩护轰炸机抵近执行攻击任务，但同时必须保证红方干扰机处于蓝方驱逐舰射程之外，即红方干扰机的攻击点位Pattack.ground与蓝方地面防空单元的距离应大于蓝方地面防空单元射程与安全偏移距离之和。
干扰机到达攻击点位后，选择距离蓝方地面防空单元最近的1架轰炸机执行对蓝方地面防空单元的攻击任务，攻击行动类似于攻击蓝方水面驱逐舰。
(10)干扰机混合编队空中突击蓝方指挥所
干扰机混合编队对蓝方指挥所等重点目标开始攻击，其中干扰机利用其电子干扰能力掩护轰炸机和歼击机群，主力歼击机处于干扰机干扰范围边缘警戒，设定攻击目标优先级，保护红方干扰机混合编队,红方干扰机尽可能掩护轰炸机靠近蓝方指挥所等地面目标，提高空地导弹的命中率。
示例性的，参见图9，该步骤能够按照如下的方式进行模拟仿真：
1)对蓝方歼击机设置攻击距离Range：从战场态势中获取要攻击的蓝方歼击机航向信息，计算出蓝方歼击机航向与红方歼击机航向的夹角是否大于90度，如果大于90度，设置歼击机的发射导弹的距离Range为80；蓝方歼击机航向与红方歼击机航向的夹角小于90度，设置歼击机的发射导弹的距离Range为90。
2)对蓝方歼击机的拦截距离取折衷值：
a)当红方干扰机存在情况下进攻蓝方指挥所目标时，红方歼击机承担警戒护卫轰炸机和干扰机的任务，此种情况下红方歼击机对蓝方空中拦截距离air_attack_dis＝Rair+ΔDis，即红方歼击机对蓝方空中拦截距离稍大于红方歼击机射程，可以有效利用干扰机的电子干扰掩护，其中，ΔDis为安全偏移量，在蓝方歼击机出动拦截红方干扰机的过程中被处于干扰机掩护下对蓝方不可见的歼击机击毁。
b)当红方干扰机已经死亡情况下攻蓝方指挥所目标时，红方歼击机承担警戒护卫轰炸机和吸引蓝方火力任务，此种情况下红方歼击机对蓝方空中拦截距离air_attack_dis＝Rair+3×ΔDis，即红方歼击机对蓝方空中拦截距离，可以有效利用干扰机的电子干扰掩护，在蓝方歼击机出动拦截红方干扰机的过程中被处于干扰机掩护下对蓝方不可见的歼击机击毁。
3)对蓝方轰炸机设置攻击距离Range：因蓝方轰炸机对红方担负进攻蓝方地面指挥所重点目标的干扰机混合编队不构成直接威胁，故对于蓝方轰炸机的攻击只能增加战损得分。这种情况下，攻击蓝方轰炸机的Range值设置原则是，红方歼击机发射导弹后蓝方轰炸机无法规避，(Range×Rair+tmissle×Vbom)＜Vmissle×tmissle，其中，Rair为红方歼击机射程、tmissle为预估红方歼击机发射导弹在击中蓝方轰炸机前的飞行时间、Vbom为蓝方轰炸机最大飞行速度、Vmissle为红方歼击机发射空空导弹飞行速度。
4)对蓝方轰炸机设置拦截距离：根据作战计划不主动拦截蓝方轰炸机，因此仅当蓝方轰炸机处于红方歼击机攻击范围内且在红方歼击机发射导弹后无法规避时才攻击蓝方轰炸机，因此，红方歼击机对蓝方轰炸机的拦截距离设置与Range值相等。
5)干扰机混合编队根据作战任务要求攻击蓝方指挥所
干扰机混合编队对蓝方指挥所等重点目标开始攻击，其中干扰机主要利用其电子干扰能力掩护轰炸机和歼击机群，主力歼击机处于干扰机干扰范围边缘警戒。
干扰机尽可能掩护轰炸机靠近蓝方指挥所等地面目标，提高空地导弹的命中率，但同进考虑到不能太靠近蓝方指挥所，防止被蓝方空中作战单元从后方包抄。
由于此时更靠近蓝方指挥所和机场，面临蓝方补充弹药燃油返回的歼击机威胁，同时由于在蓝方半场，红方预警机、雷达等探测武器单元无法探测到准确蓝方半场战场态势，存在一定程度的战场迷雾。
因此红方高价值武器单元干扰机不宜太过靠前，在干扰机到达蓝方指挥所等地面目标距离为轰炸机射程时停止，指派2架歼击机与2架轰炸机组成小编队抵近执行对蓝方地面目标打击任务，轰炸机发射空地导弹攻击蓝方指挥所的range设定较小，以提高命中概率。
歼击机对蓝方空中作战武器单元攻击优先级设为：{AIR,BOM,AWACS}。对于仿真推演场景设定红方主要作战任务为夺取蓝方指挥所等重点目标，因此歼击机主要用于对蓝方空中突防，保护红方干扰机混合编队，而蓝方轰炸机对红方主要作战目标不构成直接威胁，另蓝方预警机作为重点目标应有相当规避策略，故红方歼击机不去追击蓝方轰炸机和预警机。
(11)完成设定作战任务或仿真时间结束，红方干扰机混合纵队返航己方机场。
具体实施例：
本发明进一步公开了一种利用上述的干扰机配合下的多机空中突击协同方法模拟方法进行仿真计算的例子。
(一)海空联合作战仿真
1.推演场景推演想定
1.1.蓝方(简称蓝方)作战任务
依托地面、海面和空中立体防空火力，守卫红方岛屿2个指挥所重点目标。
1.2.红方(简称红方)作战任务
综合运用海空突击和支援保障力量，突破蓝方防空体系，摧毁蓝方2个指挥所重点目标。
战场区域：600KmX600Km
推演时长：3小时
2.兵力设置
2.1.蓝方兵力设置
针对防御作战特点，体现陆海空立体防空兵力运用，为蓝方设置6种兵力共25个作战单位，以完成预警、海上编队防空、地面防卫等任务，如表2所示。
表2蓝方兵力设置
Figure BDA0003425953710000221
2.2.红方兵力设置
针对海空兵力特点，结合决策复杂度，为红方设置6种兵力共47个作战单位，以完成侦察、预警、干扰、制空、突击等任务，如表3所示。
表3红方兵力设置
Figure BDA0003425953710000231
3.装备性能设置
装备性能以互联网公开参数为基础，同时为满足特定作战空间条下博弈比赛对抗性、均衡性等要求，进行适应性调整，具体如表4和表5所示。
表4装备探测攻击性能参数
Figure BDA0003425953710000232
Figure BDA0003425953710000241
表5装备配备武器参数
武器装备 武器配备 武器数量 制导方式
歼击机 空空导弹 6 半主动雷达制导
轰炸机 空地导弹 2 惯性+电视+末端雷达
驱逐舰 防空导弹 36 雷达制导
地面防空 防空导弹 12 雷达制导
4.主要作战计划
红方作为进攻方，进攻目标为蓝方指挥所，面临蓝方空中海上和地面威胁，红方主需综合运用驱逐舰、干扰机的电子干扰作用排斥轰炸机和歼击机混合编队完成对蓝方重点目标空中突击任务。
作战计划分为三个阶段：
4.1.初始集结阶段
完成红方主要作战装备的集结编队，红方干扰机、歼击机、轰炸机等空中主力作战单元于初始集结点初完成集结，形成干扰机居中、轰炸机其次、歼击机在外的三层编队队形，有效利用红方干扰机掩护歼击机和轰炸机突防。
4.2.机动至达空中突击进攻点
初始集结完成后，干扰机、歼击机和轰炸机混合编队保持队形前往作战任务设定的所要进攻指挥所对应的空中突击进攻点，在此过程中可能遇到蓝方海上威胁，需分别处理，尽可能保证干扰机较高的生存率。
4.3.空中突击蓝方地面重要目标阶段
到达进攻准备点后，歼击机护航轰炸机对蓝方地面防空单元、地面雷达和指挥所等高价值目标进行打击。
(二)详细实施案例
1.遍历典型海空联合作战仿真推演场景中红方全部作战单元obs['units']，选择类型为'JAM'的干扰机unit执行掩护红方进攻任务；
Figure BDA0003425953710000251
2.遍历典型海空联合作战仿真推演场景中红方全部作战单元obs['units']，选择类型为'AIR'、载弹量大于0的歼击机加入红方歼击机列表，其中'170'指歼击机挂载的空空导弹型号，可得红方全部可用歼击机的列表，列表每个元素是一架歼击机的unit数据，如下式：
Figure BDA0003425953710000252
3.遍历典型海空联合作战仿真推演场景中红方全部作战单元obs['units']，选择类型为'BOM'、载弹量大于0的轰炸机加入红方轰炸机列表，其中'159'指轰炸机挂载的空地导弹型号，如下式；
Figure BDA0003425953710000253
4.从作战任务获取干扰机、歼击机和轰炸机混合编队初始集结区域中心点坐标为：[180*1000,27*1000,8000]。
5.分别设定干扰机、歼击机和轰炸机飞往初始集结区域执行区域巡逻的区域相关参数：包括巡逻区域长度length＝30*1000,巡逻区域宽度width＝30*1000,巡逻区域长轴与正北方向顺时针的夹角direction＝90，巡逻速度Vformation＝min(Vmax.air,Vmax.jam,Vmax.bom)＝250。
6.干扰机、歼击机群和轰炸机群分别执行起飞区域巡逻指令，飞往初始集结区域执行区域巡逻任务；
6.1.1架干扰机起飞至初始集结区域执行区域巡逻：
Figure BDA0003425953710000261
6.2.24架歼击机起飞至初始集结区域执行区域巡逻：
Figure BDA0003425953710000262
6.3.18架轰炸机起飞至初始集结区域执行区域巡逻：
Figure BDA0003425953710000263
6.4.循环判断所有干扰机、歼击机群和轰炸群中每一架作战飞机所在位置与初始集结区域中心点的距离。
Figure BDA0003425953710000264
如果all_arrived_flag为True，则认为红方干扰机、歼击机群和轰炸机群组成的混合编队已经全部到达初始集结区域，可以开始遂行作战任务
6.5.干扰机、歼击机群与轰炸机群组成混合编队，形成有利于红方执行对破击蓝方空中防御和夺取蓝方指挥所的编队队形。
干扰机处于中心位置，即设定编队的核心为干扰机，core_unit＝our_disturb_unit，轰炸机群处于干扰机周围，歼击机分散方向部署于干扰机干扰范围靠外侧位置。
7.向干扰机下达指令make_disturb_areapatrol(2488,90,30*1000,30*1000,250,10800)开启红方干扰机区域干扰模式，其中2488为红方干扰机ID、为红方干扰机巡逻区域中心点坐标，因作战任务设定红方干扰机作战任务为以自身为编队中心，利用其电子干扰能力掩护红方歼击机和轰炸机编队进攻，因此其执行区域干扰指令的区域中心点即为其实时地址，90度指干扰机执行区域干扰指令所在区域长轴与正北方向的夹角；设定红方干扰机的干扰区域参数，包括干扰区域长度30Km,干扰区域宽度30KM；10800为干扰机干扰时，此处设为推演仿真全程时间。
干扰机开启区域干扰任务后，推演仿真全程中干扰机处于开启干扰状态，干扰范围内的歼击机和轰炸机对蓝方预警探测装备不可见。
8.混合编队以干扰机、歼击机和轰炸机的最小速度前往作战任务设定的目标区域执行作战任务；
8.1.从作战计划获取准备进攻的蓝方指挥所坐标[-250830.54,184288.405,0]与红方作战计划中进攻角度45°确定红方干扰机编队到达的进攻准备点general_attack_point坐标。
Pgeneral_attack_point.x＝-250830.54
Pgeneral_attack_point.y＝184288.405+150*1000×arctan(45)＝409228.405
其中，Pgeneral_attack_point.x和Pgeneral_attack_point.y分别为进攻准备点的横纵坐标。
8.2.干扰机混合编队中所有作战飞机以进攻准备点general_attack_point为目标点，执行区域巡逻指令前往攻击蓝方指挥所的进攻准备点。包括：
8.2.1.干扰机执行区域巡逻指令make_disturb_areapatrol前往设定进攻准备点执行电子干扰任务。
Figure BDA0003425953710000271
其中2488为红方干扰机ID、[-250830.54,409228.405]为红方干扰机编队进攻准备点位置，90为进攻准备点所在区域长轴与正北方向的夹角；设定红方干扰机的干扰区域参数，包括干扰区域长度100,干扰区域宽度100；10800为干扰机干扰时，此处设为推演仿真全程时间。
8.2.2.循环干扰机混合编队中的所有歼击机和轰炸机执行区域巡逻指令make_disturb_areapatrol前往设定进攻准备点执行电子干扰任务。
foraircraft_unitinour_air_team_units∪our_bom_units:
Figure BDA0003425953710000281
其中our_air_team_units，表示干扰机混合编队中的全部红方歼击机unit合集，our_bom_units表示干扰机混合编队中的全部红方轰炸机unit合集，aircraft_unit['ID']为遍历到的红方单架歼击机ID、[-250830.54,409228.405]为红方干扰机编队进攻准备点位置，90为进攻准备点所在区域长轴与正北方向的夹角；设定红方歼击机和轰炸机到达进攻准备点执行区域巡逻的区域参数，包括区域长度100米,区域宽度100米；vattack＝min(Vair,Vbom,Vjam)为歼击机的巡逻速度，因歼击机处于干扰机编队之中，因此巡逻速度应以歼击机、干扰机和轰炸机三者之中最小的速度为准，为250m/s。10800为歼击机的区域巡逻时间，patrol_mode表示歼击机的巡逻模式，默认设为0代表普通模式。
9.干扰机混合编队前往进攻准备点过程面临蓝方水面威胁，进行威胁处理：
典型海空联合作战仿真推演场景设定红方干扰机有效干扰范围半径为40Km，轰炸机射程为115Km，轰炸机载弹量为2枚，蓝方驱逐舰射程为145Km，蓝方地面防空单元射程为145Km。存在蓝方水面目标驱逐舰与红方干扰机距离小于设定的安全距离，蓝方驱逐舰射程大于红方轰炸机射程Rship＞Rbom，同样存在蓝方地面防空单元与红方干扰机距离小于设定的安全距离，蓝方地面防空单元射程大于红方轰炸机射程Rground＞Rbom。攻击蓝方驱逐舰和地面防空单元时，需红方干扰机掩护轰炸机抵近执行攻击任务，但须保证红方干扰机处于蓝方驱逐舰和地面防空单元的射程之外，即红方干扰机所在的攻击点位Pattack.ship与蓝方驱逐舰(地面防空单元)的距离应大于蓝方驱逐舰的射程的基础上，再保持一个安全距离doffset＝10Km：Disship.jam＝Disground.jam＝Rship+doffset＝145+10＝155Km，可确保干扰机较高的安全性。
干扰机到达攻击点位Pattack.ship后，选择距离蓝方驱逐舰(地面防空单元)最近的1架轰炸机执行对蓝方驱逐舰(地面防空单元)的攻击任务，即
Figure BDA0003425953710000291
为确保轰炸机对蓝方驱逐舰(地面防空单元)的命中率，空地导弹射击距离百分比参数设置为Rangepct＝90，轰炸机抵近至距蓝方驱逐舰(地面防空单元)距离为Disbom.ship＝Disbom.ground＝Rbom×Rangepct＝145×90/100＝130.5Km时开始发射空对舰(空对地)导弹。
由于蓝方驱逐舰(地面防空单元)射程145Km大于红方轰炸机射程115Km，且轰炸机距蓝方驱逐舰(地面防空单元)距离为
Figure BDA0003425953710000292
时，轰炸机脱离干扰机的干扰范围，对蓝方预警机和雷达等探测单元可见。
保守估计蓝方探测到红方轰炸机时刻t0，红方轰炸机与蓝方驱逐舰(地面防空单元)距离小于其射程Rship＝145Km时，蓝方驱逐舰(地面防空单元)立即发射导弹攻击红方轰炸机，预估舰空导弹(地空导弹)速度vmissle，红方轰炸机发弹间隔为tinterval，载弹量为Numammunition.bom，红方轰炸机需要在被蓝方舰空导弹(地空导弹)击中前发射全部机载空舰导弹(空地导弹)。
因蓝方舰空导弹(地空导弹)飞行时间设为tmissle.ship，存在
Figure BDA0003425953710000301
即，红方轰炸机脱离干扰机掩护至发射导弹攻击蓝方驱逐舰(地面防空单元)时间小于蓝方舰空导弹(地空导弹)飞行时间，其中tmissle.ship表示蓝方驱逐舰的舰空导弹飞行时间、Numammunition.bom表示红方轰炸机载弹量、tinterval.bom表示红方轰炸机发射导弹的时间间隔、Rship表示蓝方驱逐舰对空射程、Rbom表示红方轰炸机对舰射程、Vbom表示红方轰炸机速度。
对于蓝方导弹与红方轰炸机的距离，存在：
Rship-tmissle.ship×Vmissle.ship＞Rship-Rbom+(Numammunition-1)×tinterval.bom×Vbom
其中，Vmissle.ship为预估蓝方驱逐舰的对空导弹飞行速度。
10.干扰机混合编队攻击蓝方指挥所：
干扰机混合编队对蓝方指挥所等重点目标开始攻击，其中干扰机主要利用其电子干扰能力掩护轰炸机和歼击机群，主力歼击机处于干扰机干扰范围边缘警戒。
干扰机尽可能掩护轰炸机靠近蓝方指挥所等地面目标，提高空地导弹的命中率，但同进考虑到不能太靠近蓝方指挥所，防止被蓝方空中作战单元从后方包抄。
由于此时更靠近蓝方指挥所和机场，面临蓝方补充弹药燃油返回的歼击机威胁，同时由于在蓝方半场，红方预警机、雷达等探测武器单元无法探测到准确蓝方半场战场态势，存在一定程度的战场迷雾。
因此红方高价值武器单元干扰机不宜太过靠前，在干扰机到达蓝方指挥所等地面目标距离为轰炸机射程时停止，指派每2架歼击机与2架轰炸机组成小编队抵近执行对蓝方地面目标打击任务，轰炸机发射空地导弹攻击蓝方指挥所的range设小，以提高命中概率。
歼击机对蓝方空中作战武器单元攻击优先级设为：{AIR,BOM,AWACS}。对于仿真推演场景设定红方主要作战任务为夺取蓝方指挥所等重点目标，因此歼击机主要用于对蓝方空中突防，保护红方干扰机混合编队，而蓝方轰炸机对红方主要作战力量不构成直接威胁，另蓝方预警机作为重点目标应有相当规避策略，故红方歼击机不追击蓝方轰炸机和预警机。
11.任务结束，红方干扰机混合编队返航红方机场。
(三)实验效果
在案例中设定的典型海空联合作战场景下，按设定的作战任务和作战计划，区分有/无蓝方威胁评估、有/无干扰机配合下的歼击机、轰炸机协同两两交叉共4组配置，每组配置进行仿真推演100次。
在100次仿真推演中，红方干扰机的平均生存概率如图10所示，未采用蓝方威胁建模和干扰机配合下多机高效协同模型时，干扰机的生存率低至45％，仅采用蓝方威胁建模时干扰机生存率升至67％，仅采用干扰机掩护下协同时升至82％，而当同时采用蓝方威胁建模和干扰机掩护多机协同方法时，干扰机的生存率最高达到95％。可以看出，本发明提出的以蓝方威胁评估为前提的干扰机掩护下的多机协同行为模拟方法，可以保证仿真推演过程中干扰机等重要作战单元较高的生存率。
在100次仿真推演中，红方干扰机混合编队作战任务的平均完成率如图11所示，不采用蓝方威胁建模和干扰机配合多机高效协同时，红方作战任务完成率低至32％，仅采用蓝方威胁建模时红方作战任务完成率升至67％，仅采用干扰机掩护下协同时升至82％，而当同时采用蓝方威胁建模和干扰机掩护多机协同方法时，干扰机的生存概念最高达到95％。可以看出，本发明提出的以蓝方威胁评估为前提的干扰机掩护下的多机协同行为模拟方法，可在保证仿真推演过程中干扰机重点作战单元生存率较高的前提下，极大提高作战任务完成率。
因此，本发明具有如下的优点：
1、提出的蓝方威胁评估模型，较为准确地评估我方干扰机混合编队所面临的蓝方水面舰艇和地面防空单元威胁，有助于提高威胁处理行动中的蓝方目标和红方兵力匹配度；
2、建立基于行为树的干扰机编队空中突击协同作战行为，可高效利用干扰机的掩护能力，使得轰炸机和歼击机达成其作战效益的最大化，综合运用可有效提升红方干扰机的生存率和空中突击作战任务的完成率。
进一步的，本发明还公开了一种存储介质，用于存储计算机可执行指令，其中，计算机可执行指令在被处理器执行时执行上述的干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法。
显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各单元或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上,可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。

Claims (10)

1.一种干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：
战场态势信息建模步骤S110：
根据情报探测装备所能探测到的蓝方战场信息，所述情报探测装备包括红方预警机，对战场态势信息进行建模，所述战场态势信息包括蓝方武器平台的ID、类型、武器平台型号、位置信息、航向、速度、受损百分比和生存状态；
蓝方目标威胁度建模步骤S120：
针对干扰机编队执行打击任务过程中，面临蓝方海上驱逐舰、和蓝方地面防空单元的作战力量的直接威胁，对面临的蓝方海上驱逐舰、和蓝方地面防空单元的威胁分别进行建模，同时根据红方干扰机编队面临两类蓝方火力单元的威胁程度，判断红方干扰机编队面临的总威胁；
基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130：
使用作战行为树方法模拟红方干扰机配合下的歼击机和轰炸机混合编队执行任务级行动，采用行为树的方式顺序执行“干扰机编队准备”、“初始集结形成编队队形”和“干扰机编队协同执行空中突击任务”三个子树，其中“干扰机编队准备”和“初始集结形成编队队形”两个子树的根节点都是序列节点，3个叶子节点顺序执行，所述“干扰机编队准备”的3个叶子节点顺序为：选择干扰机执行干扰掩护任务，选择歼击机执行空中拦截任务，选择轰炸机执行对地/对海攻击任务，所述“初始集结形成编队队形”的3个叶子节点顺序为：接收任务输入初始集结点坐标，设定干扰机、歼击机、轰炸机巡逻参数，飞往集结点、形成集结队形；“干扰机编队协同执行空中突击任务”子树的根节点设计为序列节点，子树和叶节点顺序执行，其第一个子树设计并行节点，进行海上/地面威胁条件判断并处理相应威胁的条件子树和“干扰机编队前往进攻准备点”的叶子节点并行执行，其余两个叶节点分别为：干扰机编队空中突击蓝方地面指挥所，以及完成作战任务或仿真时间结束，返航至红方机场。
2.根据权利要求1所述的多机空中突击协同行为模拟方法，其特征在于，
所述战场态势信息建模步骤S110具体为：
t时刻，情报探测装备所探测到的蓝方战场态势信息S(t)＝{s1(t),s2(t),…si(t),…,sn(t)}，其中n指蓝方武器平台数量，si(t)表示t时刻蓝方某一作武器平台态势信息，
Figure FDA0003425953700000021
其中xi.ID(t),xi.LX(t),xi.XH(t),xi.POS(t),xi.HX(t),xi.SPEED(t),xi.DA(t),xi.WH(t)分别表示t时刻第i个蓝方武器平台的ID、类型、武器平台型号、位置信息、航向、速度、受损百分比和生存状态的态势信息。
3.根据权利要求1所述的多机空中突击协同行为模拟方法，其特征在于，
所述蓝方目标威胁度建模步骤S120中，
对蓝方地面防空单元的威胁进行建模，具体为：
蓝方地面防空单元xi搭载地空导弹，对红方空中干扰机混合编队构成威胁，假设红方干扰机编队与蓝方地面防空单元的安全距离为Dissafe.ground，安全距离Dissafe.ground大小设定取决于蓝方地面防空单元的最大速度Vground和射程Rground，蓝方地面防空单元xi威胁通过作战能力威胁指数
Figure FDA0003425953700000031
距离威胁指数
Figure FDA0003425953700000032
和速度威胁指数
Figure FDA0003425953700000033
表示，
作战能力威胁指数：
Figure FDA0003425953700000034
式中
Figure FDA0003425953700000035
为蓝方地面防空单元xi射程，
Figure FDA0003425953700000036
为蓝方地面防空单元xi的弹药量εsurvive.ground和εdamage.ground分别表示蓝方地面防空单元生存状态系数和受损状态系；
距离威胁指数：
Figure FDA0003425953700000037
式中
Figure FDA0003425953700000038
为红方干扰机与蓝方地面防空单元xi的距离，
Figure FDA0003425953700000039
为蓝方地面防空单元xi射程，
Figure FDA00034259537000000310
为蓝方地面防空单元xi速度，Vjam为红方干扰机速度，
速度威胁指数：
Figure FDA00034259537000000311
式中，
Figure FDA00034259537000000312
为蓝方地面防空单元xi速度，Vjam为红方干扰机速度；
综上，蓝方地面防空单元xi的威胁指数
Figure FDA00034259537000000313
加权求得：
Figure FDA00034259537000000314
式中，
Figure FDA00034259537000000315
分别为蓝方地面防空单元作战能力威胁权重系数、距离威胁权重系数、速度威胁权重系数；
对当前处于红方干扰机安全距离之内的全部蓝方地面防空单元分别计算威胁指数，红方干扰机编队按照威胁指数大小排序进行威胁处理。
4.根据权利要求3所述的多机空中突击协同行为模拟方法，其特征在于，
所述蓝方目标威胁度建模步骤S120中，
对蓝方海上驱逐舰进行建模具体为：
假设蓝方驱逐舰xi的作战能力威胁指数为
Figure FDA0003425953700000041
距离威胁指数为
Figure FDA0003425953700000042
速度威胁指数为
Figure FDA0003425953700000043
分别为蓝方驱逐舰作战能力威胁权重系数、距离威胁权重系数、速度威胁权重系数，则蓝方驱逐舰xi威胁指数可加权求得：
Figure FDA0003425953700000044
对当前所有处于红方干扰机安全距离之内的蓝方水面舰艇计算威胁指数，红方干扰机编队按照威胁指数大小排序进行威胁处理。
5.根据权利要求4所述的多机空中突击协同行为模拟方法，其特征在于，
所述蓝方目标威胁度建模步骤S120中，
判断红方干扰机编队面临的总威胁具体为：
用ET表示红方干扰机编队面临的总威胁指数，如果红方干扰机处于蓝方全部地面、海上作战单元探测范围之外或只处于某一类蓝方作战单元探测范围以内时，只考虑威胁指数最大的威胁，总威胁指数可表示为：
ET＝max(ETship,ETground)
如果红方干扰机编队处于两个以上蓝方火力单元探测范围之内，需考虑按威胁优先级分别处理，优先级从高到低依次为蓝方水面舰艇地面防空单元，红方干扰机面临的总威胁指数按蓝方驱逐舰、地面防空单元的优先级处理：
Figure FDA0003425953700000045
式中THRship和THRground分别表示红方干扰机编队对蓝方驱逐舰和地面防空单元的威胁指数阈值。
6.根据权利要求1所述的多机空中突击协同行为模拟方法，其特征在于，
所述基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130中，
所述“干扰机编队准备”具体执行为：
(1)遍历红方全部作战单元，选择干扰机执行掩护红方进攻任务；
(2)遍历红方全部作战单元，选择歼击机执行空中拦截攻击任务；
(3)遍历红方全部作战单元，选择轰炸机执行对敌水面和地面重要目标突击任务。
7.根据权利要求6所述的多机空中突击协同行为模拟方法，其特征在于，
所述基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130中，
所述“初始集结形成编队队形”具体执行为：
(4)从作战任务获取干扰机、歼击机和轰炸机混合编队初始集结区域中心点坐标；
(5)为干扰机、轰炸机和歼击机设置区域巡逻任务指令参数,包括有巡逻区域长度、巡逻区域宽度、巡逻区域长轴与正北方向顺时针的夹角和巡逻速度；
(6)干扰机、歼击机、轰炸机起飞飞行至编队初始集结点组成混合编队，形成有利于红方执行对破击蓝方空中防御和夺取蓝方指挥所的编队队形。
8.根据权利要求7所述的多机空中突击协同行为模拟方法，其特征在于，
所述基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130中，
所述“干扰机编队协同执行空中突击任务”包括：
(7)开启干扰模式，并预备前往蓝方指挥所附近的进攻准备点干扰机开启干扰模式，红方处于干扰机干扰范围内的歼击机和轰炸机对蓝方预警探测装备不可见，干扰机配合多机协同前往目标区域执行空中突击任务，干扰机混合编队进行航线规划，进攻蓝方指挥所；
(8)利用多机协同处理蓝方水面舰艇威胁
当判断存在蓝方水面舰艇威胁时，利用干扰机掩护轰炸机进攻蓝方驱逐舰，同时保护红方干扰机，在攻击蓝方水面目标驱逐舰时，红方干扰机掩护轰炸机抵近执行攻击任务，同时保证红方干扰机处于蓝方驱逐舰射程之外，干扰机到达攻击点位后，选择距离蓝方驱逐舰最近的轰炸机执行对蓝方驱逐舰的攻击任务，在保证轰炸机安全的前提下，尽可能提高打击蓝方驱逐舰的成功率；
(9)利用多机协同处理蓝方地面防空单元威胁
当判断存在蓝方地面防空单元威胁时，利用干扰机掩护轰炸机进攻蓝方地面防空单元，同时保护红方干扰机，在攻击蓝方地面防空单元时，红方干扰机掩护轰炸机抵近执行攻击任务，同时保证红方干扰机处于蓝方地面防空单元之外，干扰机到达攻击点位后，选择距离蓝方地面防空单元最近的轰炸机执行对蓝方地面防空单元的攻击任务，在保证轰炸机安全的前提下，尽可能提高打击蓝方地面防空单元的成功率；
(10)干扰机混合编队空中突击蓝方指挥所
干扰机混合编队对蓝方指挥所重点目标开始攻击，其中干扰机利用其电子干扰能力掩护轰炸机和歼击机群，主力歼击机处于干扰机干扰范围边缘警戒，设定攻击目标优先级，保护红方干扰机混合编队,红方干扰机尽可能掩护轰炸机靠近蓝方指挥所的地面目标，提高空地导弹的命中率。
9.根据权利要求8所述的多机空中突击协同行为模拟方法，其特征在于，
在所述基于行为树的多机空中突击协同模拟步骤S130中，
所述“干扰机编队协同执行空中突击任务”还包括：
(11)完成设定作战任务或仿真时间结束，红方干扰机混合纵队返航己方机场。
10.一种存储介质，用于存储计算机可执行指令，其特征在于，
所述计算机可执行指令在被处理器执行时执行权利要求1-9中任意一项所述的干扰机配合下的多机空中突击协同行为模拟方法。
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