專(zhuān)利名稱(chēng)：一種常規(guī)設(shè)施目標(biāo)毀傷效果的計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及目標(biāo)毀傷效果評(píng)估領(lǐng)域中的常規(guī)設(shè)施目標(biāo)毀傷效果的計(jì)算方法，特別 適用于復(fù)雜目標(biāo)以及目標(biāo)毀傷信息較少時(shí)的戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)目標(biāo)毀傷效果計(jì)算，不必等待相對(duì)準(zhǔn) 確的目標(biāo)毀傷信息就能對(duì)目標(biāo)的毀傷效果作出快速計(jì)算。
背景技術(shù)：
目前已有的基于模糊綜合評(píng)判的目標(biāo)毀傷效果計(jì)算方法，它對(duì)各級(jí)子目標(biāo)權(quán)重的 確定方法采用的是傳統(tǒng)的層次分析法，需要檢驗(yàn)判斷矩陣是否具有滿(mǎn)意的一致性，否則要 對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整，直至滿(mǎn)足一致性為止，但在對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程中，往往依據(jù) 主觀(guān)估計(jì)來(lái)調(diào)整，這樣具有很大的盲目性，并且不能排除需要經(jīng)過(guò)多次調(diào)整才能通過(guò)一致 性檢驗(yàn)的可能性。已有的基于模糊綜合評(píng)判的目標(biāo)毀傷效果計(jì)算方法中最下層子目標(biāo)的毀 傷程度是采用專(zhuān)家打分的定性分析方法，沒(méi)有采用定量分析法，這在一定程度上影響了目 標(biāo)毀傷效果計(jì)算結(jié)果的客觀(guān)性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種能 快速、可靠的進(jìn)行常規(guī)設(shè)施目標(biāo)毀傷效果的計(jì)算方法，該方法根據(jù)目標(biāo)特性將目標(biāo)劃分為 多層次多類(lèi)型的子目標(biāo)，建立層次結(jié)構(gòu)模型，采用改進(jìn)的層次分析法自上而下構(gòu)造層次結(jié) 構(gòu)模型的判斷矩陣，并計(jì)算同層次同類(lèi)型的子目標(biāo)對(duì)所屬上層子目標(biāo)的權(quán)重，由貝葉斯網(wǎng) 絡(luò)決策模型計(jì)算最下層子目標(biāo)的毀傷效果，采用綜合評(píng)判法計(jì)算目標(biāo)整體毀傷效果。本發(fā) 明具有能夠快速可靠的計(jì)算目標(biāo)毀傷效果的特點(diǎn)。本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該方法根據(jù)目標(biāo)特性將目標(biāo)劃分為多層次多類(lèi)型的子目標(biāo)，建立層次結(jié)構(gòu)模型， 采用改進(jìn)的層次分析法自上而下構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)模型的判斷矩陣，并計(jì)算同層次同類(lèi)型的子 目標(biāo)對(duì)所屬上層子目標(biāo)的權(quán)重，由貝葉斯網(wǎng)絡(luò)決策模型計(jì)算最下層子目標(biāo)的毀傷效果，采 用綜合評(píng)判法計(jì)算目標(biāo)整體毀傷效果；該方法還包括步驟(1)根據(jù)目標(biāo)特性將目標(biāo)劃分為多層次多類(lèi)型的子目標(biāo)，建立層次結(jié)構(gòu)模型；(2)根據(jù)層次結(jié)構(gòu)模型，采用層次分析法自上而下構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)模型的判斷矩陣 A；(3)根據(jù)判斷矩陣A，計(jì)算重要性排序指數(shù)A ；(4)根據(jù)重要性排序指數(shù)構(gòu)造判斷矩陣Bij ；(5)依據(jù)判斷矩陣Bij，求解判斷矩陣Bij的傳遞矩陣Cij ；(6)依據(jù)傳遞矩陣Cij，求解傳遞矩陣Cij的最優(yōu)傳遞矩陣Du ；(7)依據(jù)判斷矩陣Bij和最優(yōu)傳遞矩陣Dij，求解判斷矩陣Bij的擬優(yōu)一致矩陣 B'..-
(8)依據(jù)擬優(yōu)一致矩陣Bij，求解擬優(yōu)一致矩陣B' ,j的特征向量Wi ；(9)對(duì)擬優(yōu)一致矩陣Bu的特征向量Wi進(jìn)行層次排序獲得Wi ；
(10)依據(jù)劃分的多層次多類(lèi)型的子目標(biāo)層次結(jié)構(gòu)模型，對(duì)最下層子目標(biāo)構(gòu)建貝葉 斯網(wǎng)絡(luò)模型；(11)依據(jù)建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)；(12)依據(jù)建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，確定貝葉斯 網(wǎng)絡(luò)模型中的條件概率；(13)計(jì)算貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中戰(zhàn)前預(yù)測(cè)子目標(biāo)毀傷信息節(jié)點(diǎn)處于各種毀傷狀態(tài)的 概率值；(14)依據(jù)建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)及貝葉斯網(wǎng) 絡(luò)模型中的條件概率，進(jìn)行戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目標(biāo)毀傷效果計(jì)算；(15)依據(jù)擬優(yōu)一致矩陣Bij的特征向量的層次排序結(jié)果Wi'和戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目標(biāo)毀 傷效果計(jì)算結(jié)果，自下而上由綜合評(píng)判法計(jì)算目標(biāo)整體發(fā)生各種毀傷等級(jí)的概率；(16)根據(jù)衛(wèi)星拍攝到的子目標(biāo)毀傷圖片與戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目標(biāo)毀傷效果的計(jì)算結(jié)果 進(jìn)行比較，采用動(dòng)態(tài)線(xiàn)性模型修正貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中的條件概率。本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1本發(fā)明采用了改進(jìn)的層次分析法構(gòu)造判斷矩陣，該方法構(gòu)造的判斷矩陣能直接 滿(mǎn)足一致性檢驗(yàn)要求。2本發(fā)明采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型定量計(jì)算層次結(jié)構(gòu)模型中最下層子目標(biāo)的毀傷效 果，提高了目標(biāo)毀傷效果的計(jì)算速度和計(jì)算結(jié)果的可靠性。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，本發(fā)明根據(jù)目標(biāo)特性將目標(biāo)劃分為多層次多類(lèi)型的子目標(biāo)，建立層次結(jié) 構(gòu)模型，采用改進(jìn)的層次分析法自上而下構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)模型的判斷矩陣，并計(jì)算同層次同 類(lèi)型的子目標(biāo)對(duì)所屬上層子目標(biāo)的權(quán)重，由貝葉斯網(wǎng)絡(luò)決策模型計(jì)算最下層子目標(biāo)的毀傷 效果，采用綜合評(píng)判法計(jì)算目標(biāo)整體毀傷效果。本發(fā)明實(shí)施例的工作流程如圖1所示，圖1是本發(fā)明實(shí)施例的工作流程圖，本發(fā)明 包括步驟(1)根據(jù)目標(biāo)特性將目標(biāo)劃分為多層次多類(lèi)型的子目標(biāo)，建立層次結(jié)構(gòu)模型。(2)根據(jù)層次結(jié)構(gòu)模型，采用層次分析法自上而下構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)模型的判斷矩陣 A。實(shí)施例本發(fā)明通過(guò)對(duì)同層次同類(lèi)型的子目標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣A，
'AU A2 …An'
A1 ^22 ■■· A2"，在兩兩比較時(shí)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行量化，使用i 9的度量方法。其具體 · · ■· ·
Αι a"2 …
含義如下對(duì)于參數(shù)i和j 1表示i因素與j因素同樣重要；3表示i因素比j因素略重要；5表示i因素比j因素較重要；7表示i因素比j因素非常重要；9表示i因素比j因素 絕對(duì)重要；2，4，6，8是介于兩判斷之間的、與中間狀態(tài)對(duì)應(yīng)的標(biāo)度值，其中為第i因素與 第j因素相比較的重要性。(3)根據(jù)判斷矩陣A，計(jì)算重要性排序指數(shù)實(shí)施例本發(fā)明重要性排序指數(shù)巧
的計(jì)算公式為為，式中巧為矩陣A中第i行各因素之和。取!_ =胍1{^}，rmin = i=i
min {rj。(4)根據(jù)重要性排序指數(shù)構(gòu)造判斷矩陣Bu。實(shí)施例本發(fā)明對(duì)每組因素構(gòu)造判 斷矩陣Bu，其元素滿(mǎn)足公式
<formula>formula see original document page 5</formula>
(5)依據(jù)判斷矩陣，求解判斷矩陣的傳遞矩陣Cijt)實(shí)施例本發(fā)明傳遞矩陣 Qj,其元素Cij滿(mǎn)足公式 =lgb^^i, j = 1,2,…，n)。(6)依據(jù)傳遞矩陣，求解傳遞矩陣的最優(yōu)傳遞矩陣Dijt)實(shí)施例本發(fā)明最優(yōu)
傳遞矩陣Dij，其元素知滿(mǎn)足公式<formula>formula see original document page 5</formula>(7)依據(jù)判斷矩陣和最優(yōu)傳遞矩陣，求解判斷矩陣的擬優(yōu)一致矩陣Bu。 實(shí)施例本發(fā)明擬優(yōu)一致矩陣B'…其元素滿(mǎn)足公式=10^。(8)依據(jù)擬優(yōu)一致矩陣B'…求解擬優(yōu)一致矩陣B' u的特征向量W”實(shí)施例本 發(fā)明擬優(yōu)一致矩陣B' u的特征向量I用方根法計(jì)算，其步驟為計(jì)算B' u每一行元素的
乘積風(fēng)=0&(/ = 1，2，…，《),計(jì)算方根，對(duì)向量釅二諷,％，. ，％),作歸一化處
理，即<formula>formula see original document page 5</formula>(9)對(duì)擬優(yōu)一致矩陣B' u的特征向量化進(jìn)行層次排序獲得層次排序特征向量 W/。實(shí)施例本發(fā)明層次排序特征向量W/的計(jì)算方法為某一子目標(biāo)權(quán)重為a，其下因素 的權(quán)重分別為W = (Wi，ff2,…，Wn)T，則在總層次中該子目標(biāo)的權(quán)重為WZ = aff^i = 1， 2， ，！!)。按照此方法確定各子目標(biāo)在總層次中的順序。至此，各層次中的子目標(biāo)的權(quán)重 已經(jīng)全部確定，這些權(quán)重直接符合一致性檢驗(yàn)要求，不需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。(10)依據(jù)劃分的多層次多類(lèi)型的子目標(biāo)層次結(jié)構(gòu)模型，對(duì)最下層子目標(biāo)構(gòu)建貝葉 斯網(wǎng)絡(luò)模型。實(shí)施例本發(fā)明貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型由戰(zhàn)前預(yù)測(cè)子目標(biāo)毀傷信息節(jié)點(diǎn)、武器系統(tǒng)提 供的子目標(biāo)毀傷信息節(jié)點(diǎn)、機(jī)組人員任務(wù)報(bào)告提供的子目標(biāo)毀傷信息節(jié)點(diǎn)、戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目 標(biāo)毀傷效果計(jì)算節(jié)點(diǎn)組成，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的輸入為戰(zhàn)前預(yù)測(cè)子目標(biāo)毀傷信息、武器系統(tǒng) 提供的子目標(biāo)毀傷信息、機(jī)組人員任務(wù)報(bào)告提供的子目標(biāo)毀傷信息；輸出為戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子 目標(biāo)毀傷效果。(11)依據(jù)建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。實(shí)施例本發(fā)明根據(jù)目標(biāo)毀傷效果常規(guī)計(jì)算方法，確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中各結(jié)點(diǎn)狀態(tài)。由于戰(zhàn)前預(yù) 測(cè)性子目標(biāo)毀傷結(jié)果是粗略的，所以將戰(zhàn)前預(yù)測(cè)子目標(biāo)毀傷信息節(jié)點(diǎn)劃分為3種毀傷狀態(tài) (輕度毀傷、中度毀傷、重度毀傷)，將武器系統(tǒng)提供的子目標(biāo)毀傷信息節(jié)點(diǎn)、機(jī)組人員任務(wù) 報(bào)告提供的子目標(biāo)毀傷信息節(jié)點(diǎn)和戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目標(biāo)毀傷效果計(jì)算節(jié)點(diǎn)劃分為5種毀傷狀 態(tài)(完好、輕度毀傷、中度毀傷、重度毀傷、報(bào)廢)。目標(biāo)不同，各節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的劃分不同。(12)依據(jù)建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，確定貝葉斯 網(wǎng)絡(luò)模型中戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目標(biāo)毀傷效果計(jì)算節(jié)點(diǎn)的條件概率。實(shí)施例本發(fā)明假設(shè)恢復(fù)子目標(biāo)
特定功能所需的修復(fù)時(shí)間服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布興，其中t為修復(fù)時(shí) 間，t > 0。并粗略
估計(jì)對(duì)數(shù)正態(tài)分布的均值與方差，分別為u和D，從而可以計(jì)算對(duì)數(shù)正態(tài)分布落在每個(gè)損傷 區(qū)間內(nèi)的概率值，這個(gè)概率值就是要確定的條件概率值。(13)計(jì)算貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中戰(zhàn)前預(yù)測(cè)子目標(biāo)毀傷信息節(jié)點(diǎn)處于各種毀傷狀態(tài)的 概率值。實(shí)施例本發(fā)明根據(jù)子目標(biāo)特性分析、對(duì)火力毀傷方案、所選用的武器平臺(tái)及彈藥等 信息，借助目標(biāo)戰(zhàn)損仿真系統(tǒng)或者專(zhuān)家分析等預(yù)測(cè)子目標(biāo)在特定火力打擊下可能的毀傷等 級(jí)及其發(fā)生的概率。(14)依據(jù)建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)及貝葉斯網(wǎng) 絡(luò)模型中的條件概率，進(jìn)行戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目標(biāo)毀傷效果計(jì)算。實(shí)施例本發(fā)明將戰(zhàn)前預(yù)測(cè)子目 標(biāo)毀傷信息、武器系統(tǒng)提供的子目標(biāo)毀傷信息、機(jī)組人員任務(wù)報(bào)告提供的子目標(biāo)毀傷信息 輸入到貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中，利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)軟件hugin計(jì)算戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目標(biāo)發(fā)生各種毀傷 等級(jí)的概率。(15)依據(jù)擬優(yōu)一致矩陣B' u的特征向量的層次排序結(jié)果Wi'和戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目標(biāo) 毀傷效果計(jì)算結(jié)果，自下而上由綜合評(píng)判法計(jì)算目標(biāo)整體發(fā)生各種毀傷等級(jí)的概率。(16)根據(jù)衛(wèi)星拍攝到的子目標(biāo)毀傷圖片與戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目標(biāo)毀傷效果的計(jì)算結(jié)果 進(jìn)行比較，采用動(dòng)態(tài)線(xiàn)性模型修正貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中的條件概率。
權(quán)利要求
一種常規(guī)設(shè)施目標(biāo)毀傷效果的計(jì)算方法，其特征在于該方法根據(jù)目標(biāo)特性將目標(biāo)劃分為多層次多類(lèi)型的子目標(biāo)，建立層次結(jié)構(gòu)模型，采用改進(jìn)的層次分析法自上而下構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)模型的判斷矩陣，并計(jì)算同層次同類(lèi)型的子目標(biāo)對(duì)所屬上層子目標(biāo)的權(quán)重，由貝葉斯網(wǎng)絡(luò)決策模型計(jì)算最下層子目標(biāo)的毀傷效果，采用綜合評(píng)判法計(jì)算目標(biāo)整體毀傷效果；該方法還包括步驟(1)根據(jù)目標(biāo)特性將目標(biāo)劃分為多層次多類(lèi)型的子目標(biāo)，建立層次結(jié)構(gòu)模型；(2)根據(jù)層次結(jié)構(gòu)模型，采用層次分析法自上而下構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)模型的判斷矩陣A；(3)根據(jù)判斷矩陣A，計(jì)算重要性排序指數(shù)ri；(4)根據(jù)重要性排序指數(shù)ri.，構(gòu)造判斷矩陣Bij；(5)依據(jù)判斷矩陣Bij，求解判斷矩陣Bij的傳遞矩陣Cij；(6)依據(jù)傳遞矩陣Cij，求解傳遞矩陣Cij的最優(yōu)傳遞矩陣Dij；(7)依據(jù)判斷矩陣Bij和最優(yōu)傳遞矩陣Dij，求解判斷矩陣Bij的擬優(yōu)一致矩陣B′ij；(8)依據(jù)擬優(yōu)一致矩陣B′ij，求解擬優(yōu)一致矩陣B′ij的特征向量Wi；(9)對(duì)擬優(yōu)一致矩陣B′ij的特征向量Wi進(jìn)行層次排序獲得Wi′；(10)依據(jù)劃分的多層次多類(lèi)型的子目標(biāo)層次結(jié)構(gòu)模型，對(duì)最下層子目標(biāo)構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型；(11)依據(jù)建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)；(12)依據(jù)建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中的條件概率；(13)計(jì)算貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中戰(zhàn)前預(yù)測(cè)子目標(biāo)毀傷信息節(jié)點(diǎn)處于各種毀傷狀態(tài)的概率值；(14)依據(jù)建立的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)及貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中的條件概率，進(jìn)行戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目標(biāo)毀傷效果計(jì)算；(15)依據(jù)擬優(yōu)一致矩陣B′ij的特征向量的層次排序結(jié)果Wi′和戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目標(biāo)毀傷效果計(jì)算結(jié)果，自下而上由綜合評(píng)判法計(jì)算目標(biāo)整體發(fā)生各種毀傷等級(jí)的概率；(16)根據(jù)衛(wèi)星拍攝到的子目標(biāo)毀傷圖片與戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)子目標(biāo)毀傷效果的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，采用動(dòng)態(tài)線(xiàn)性模型修正貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中的條件概率。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種常規(guī)設(shè)施目標(biāo)毀傷效果的計(jì)算方法，它涉及目標(biāo)毀傷效果評(píng)估領(lǐng)域中的常規(guī)設(shè)施目標(biāo)毀傷效果的計(jì)算技術(shù)。它根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)和目標(biāo)特性將目標(biāo)劃分為多層次多類(lèi)型的子目標(biāo)，采用改進(jìn)的層次分析法自上而下構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)模型的判斷矩陣并計(jì)算同層次同類(lèi)型的子目標(biāo)對(duì)所屬上層子目標(biāo)的權(quán)重，由貝葉斯網(wǎng)絡(luò)決策模型計(jì)算最下層子目標(biāo)的毀傷效果，采用綜合評(píng)判法計(jì)算目標(biāo)整體毀傷效果。本發(fā)明具有能夠快速可靠的計(jì)算目標(biāo)毀傷效果等優(yōu)點(diǎn)。適用于復(fù)雜目標(biāo)以及目標(biāo)毀傷信息較少時(shí)的戰(zhàn)時(shí)實(shí)時(shí)目標(biāo)毀傷效果計(jì)算，不必等待相對(duì)準(zhǔn)確的目標(biāo)毀傷信息就能對(duì)目標(biāo)的毀傷效果做出快速計(jì)算。
文檔編號(hào)G06F19/00GK101807227SQ20101003336
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者于君娜, 康彥肖, 邊疆 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所