[发明专利]一种基于改进人工蜂群算法的协同电子干扰任务调度方法

权利要求书

1.一种基于改进人工蜂群算法的协同电子干扰任务调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据任务调度评估指标集及干扰效果评估指标的定量计算方法，综合分析UCAV对目标雷达的干扰效果，并进行归一化处理；所述干扰效果评估指标的定量计算方法为：

步骤1-1、确定协同干扰压制概率q_jp(ej_i,j)，所用公式为：

其中，α、β表示由目标雷达类型确定的经验值常数，pow_jp(i)是指干扰信号功率，pow_ds(j)是目标雷达回波功率；使用i表示UCAV的编号，j表示目标雷达的编号，i＝1,2…,n,n为UCAV的架数；j＝1,2…,m,m为目标雷达的数量；

步骤1-2、确定协同电子干扰覆盖空间q_js(ej_i,j)，所述公式为：

其中，γ为取决于目标雷达类型确定的经验值常数或常量函数，λ是小于1的常数，表示安全系数，r_ej(i)是编号为i的UCAV进行干扰的有效半径，dis(i,j)为编号i的UCAV与编号j的目标雷达的距离，r_safe是指最小安全距离；

步骤1-3、确定协同电子干扰工作频段q_jf(ej_i,j)，所述公式为：

其中，fre_jp(i)表示编号为i的UCAV的干扰信号频谱，fre_ds(j)表示编号为j的目标雷达的信号频谱，freq_in(i,j)表示编号为i的UCAV的干扰信号频谱与编号为j的目标雷达的信号频谱相交的部分；

步骤1-4、确定协同电子干扰样式q_jt(ej_i,j)，所述公式为：

其中，UCAV包含N_style种干扰样式，且已经按照干扰效果排列，第i个UCAV对第j个目标雷达采用的干扰样式集为StyleSet[t_i]，其中t_i∈[0,N_style]，en_used(i)表示的是编号为i的UCAV消耗的能量，effect(i,j,StyleSet[k]),k≤t_i.表示的是编号为i的UCAV产生的干扰效果；

步骤1-5、确定续航能力q_ea(ej_i,j)，所述公式为：

其中，en_used(i)表示的是编号为i的UCAV消耗的能量，en_all(i)表示的是编号为i的UCAV初始时刻拥有的总能源；

步骤2、确定协同电子干扰的任务调度约束条件，建立协同电子干扰任务调度模型CEJ-TSM；

步骤3、采用改进的全局人工蜂群算法IGABC对协同电子干扰任务调度模型进行求解；具体包含以下步骤：

步骤3-1、初始化种群：规定蜂群的大小，雇佣蜂、观察蜂和侦察蜂的数目，循环次数及最大领域搜索值；

步骤3-2、雇佣蜂进行邻域搜索，搜索公式为：

其中，通过调节ξ的值来平衡算法的探索与开发能力，r为从z维数组中随机选择的一个维度，r∈{1,2,…,z}，表示雇佣蜂进行邻域搜索后得到新食物源位置v_d的第r个元素，为当前雇佣蜂所依附食物源x_d的第r个元素，为食物源x_ε的第r个元素，ε∈{1,2,…,SN}且ε≠d，为当前最佳方案Gbest_x_d的第r个元素，若超出[lb,ub]边界，则使用边界值；

步骤3-3、雇佣蜂计算其适应度值，采用遗传算法的遗传策略，运用选择、交叉和变异算子，将邻域搜索后的解与迭代最优解进行交叉、变异操作，按照贪婪法则选择新解，搜索公式为：

其中，rand是一个对每个分量都产生的[0,1]之间的均匀分布的随机值，CR是一个交叉概率；

步骤3-4、计算观察蜂跟随概率，公式为：

其中，p_d表示观察蜂跟随概率，fit(x_d)是食物源x_d代表的解的适应度，μ为[0.5,1]之间的随机数，ν为[0,0.5]之间的随机数，且μ和ν满足μ+ν＝1；

步骤3-5、观察蜂转化成雇佣蜂，计算其适应度值，参考遗传算法的遗传策略，运用选择、交叉和变异算子，将邻域搜索后的解与迭代最优解进行交叉、变异操作，按照贪婪法则选择新解；

步骤3-6、判断雇佣蜂和观察蜂搜寻次数是否超过限定次数Limit，若雇佣蜂和观察蜂搜寻次数超过限定次数Limit，仍然没有找到更高适应度的蜜源，则放弃该蜜源，同时蜜蜂的角色转化为侦察蜂，并随机产生一个新的蜜源；否则就记录当前的位置信息；

步骤3-7、记录当前所有蜜蜂找到的最优蜜源，并跳至步骤3-2，直到满足最大迭代次数maxCycle的条件或小于优化误差时输出全局最优位置；

步骤4、根据改进的全局人工蜂群算法IGABC的结果获得协同电子干扰任务调度方案。

2.如权利要求1所述的基于改进人工蜂群算法的协同电子干扰任务调度方法，其特征在于：步骤2中的协同电子干扰任务调度模型CEJ-TSM为：

s.t.

其中，ω_k是指第k维指标的权重，UniQ_k是指第k维指标的归一化值，UD＝{UD₁,UD₂,…,UD_n},UD_i(i＝1,2…,n)表示的是将第i架UCAV分配给干扰目标雷达的设备号；VA_j(j＝1,2,…,m)表示的是对第j部目标雷达进行干扰的价值量；du_ij表示第i架UCAV是否对第j部目标雷达进行干扰，若为0则表示不进行干扰，否则就进行干扰；lmax表示每部目标雷达最多分配UCAV的架数。