军事作战中的目标价值判断与战场态势数据处理

# 军事作战中的目标价值判断与战场态势数据处理 ## 1. 目标价值判断模型 ### 1.1 目标价值判断的重要性 目标价值判断，也称为目标价值评估，对于决策者分配兵力和火力至关重要。它直接影响火力的分配和使用，进而影响战斗效能和武器效率的发挥。在信息化联合作战中，部队、信息和目标众多，因此合理评估目标价值并分配兵力和火力尤为关键。 ### 1.2 模糊逻辑理论的应用 自 1965 年 Zadeh 引入模糊逻辑理论以来，该理论已在许多领域成功应用。它模拟人类思维过程和自然语言，能够充分利用专家经验和目标价值元素的目标信息，为作战决策者提供科学有效的支持。 ### 1.3 目标价值判断模型的结构 目标价值判断模型的构建主要包括以下步骤： 1. **建立规则库**：根据联合作战特点、双方作战态势和武器效能，建立目标价值判断规则作为知识库。 2. **获取并处理信息**：获取目标信息，并进行信息整合处理。 3. **得出判断结果**：模型利用目标价值判断规则和整合信息，得出所需结果。若某些规则不合适，可及时修改以符合实际情况。 ### 1.4 知识库和推理系统的结构 知识库是系统的核心，由事实知识和推理知识两部分组成，是形成目标价值判断规则的首要条件。 - **联合作战中的约束条件** - **物质约束**：各种武器必须处于正常战备状态。若第 $i$ 种武器处于正常战备状态，记 $K_i = 1$，否则 $K_i = 0$。 - **空间约束**：目标必须位于武器的射击范围内。若第 $i$ 种武器能射击第 $j$ 个目标，则距离 $d_{ij}$ 需满足 $d_{min} \leq d_{ij} \leq d_{max}$，高度 $h_{ij}$ 需满足 $h_{min} \leq h_{ij} \leq h_{max}$。若能射击，记 $P_{ij} = 1$，否则 $P_{ij} = 0$。 - **时间约束**：目标停留在射击范围内的时间必须满足武器射击的最小周期。若第 $i$ 种武器能射击第 $j$ 个目标，则目标停留在射击范围内的时间 $t_{ij}$ 需满足 $t_{ij} \geq T_{min}$。若满足条件，记 $T_i = 1$，否则 $T_i = 0$。 - **目标价值判断的主要因素** - **目标的重要性**：指目标在联合作战中的地位和作用，取值范围为 0 到 1，数值越大表示目标越重要。其数学公式符合高斯分布： \[ f(x) = \begin{cases} e^{-(x - 1)^2}, & 0 \leq x \leq 0.2 \\ e^{-(x - 5)^2}, & 0.2 \leq x \leq 0.8 \\ e^{-(x - 3)^2}, & 0.8 \leq x \leq 1 \end{cases} \] - **目标的威胁性**：指目标对我方部队在联合作战中的威胁程度，取值范围为 0 到 1，数值越大表示威胁越大，数学公式与目标的重要性类似。 - **目标的可毁性**：指目标被摧毁的难易程度，与目标的结构、形状、关键位置和弹药威力有关。可描述为大或小，数学公式符合梯形隶属函数： \[ g_h(x) = \begin{cases} 1, & 0 \leq x \leq 0.3 \\ 4(x - 0.3), & 0.3 \leq x \leq 0.7 \\ 0, & x \geq 0.7 \end{cases} \] \[ g_l(x) = \begin{cases} 0, & 0 \leq x \leq 0.3 \\ 4(0.7 - x), & 0.3 \leq x \leq 0.7 \\ 1, & x \geq 0.7 \end{cases} \] - **目标信息的可信度**：指目标信息的准确性和及时性，数学公式与目标的可毁性类似。 ### 1.5 推理规则 推理规则是专家总结的规则，可用于检查模糊推理系统使用的规则。例如，若目标的重要性高且威胁性高，则目标价值判断为高。可通过 Matlab 的模糊逻辑工具箱实现推理规则，模糊专家系统使用 36 条模糊规则，以适应不同情况的决策。 ### 1.6 模糊逻辑机制 设输入变量 $x_i$ 的论域为