[发明专利]基于人工智能的多弹种快速火力规划方法

说明书

本发明公开了一种基于人工智能的多弹种快速火力规划方法，包括以下步骤，S1：建立有限元毁伤仿真云计算平台，对多弹种的毁伤效果进行计算；S2：基于知识图谱推理进行多弹种的弹目匹配；S3：基于深度学习理论，根据步骤S1的毁伤效果计算结果和步骤S2的弹目匹配结果，建立耗弹量筹划模型，对多弹种快速火力规划进行输出。本发明中针对多弹种快速火力规划中的关键技术，建立了有限元毁伤仿真云计算平台架构，提出了基于知识图谱推理的弹目匹配实现流程，构建了耗弹量筹划的深度学习模型，提出了运用云计算和人工智能技术解决多弹种快速火力规划问题的系统解决方案。

技术领域

本发明涉及多弹种火力规划技术领域，尤其涉及基于人工智能的多弹种快速 火力规划方法。

背景技术

在目前的作战方法中，出现了使用不同毁伤机理的武器打击同一个目 标的打击方法，通过综合运用各类型武器的不同毁伤效应，达到整体最优 的作战效果。这种创新战法充分发掘了现有武器的综合作战效能。但是， 有关组合打击的理论研究尚处于起步阶段。传统优化方法难以解决维数爆 炸、非结构化优化等问题，难以满足现代作战模式对于实时在线火力规划 的需求。

在多弹种打击模式下，具有侵彻、杀伤、冲击波、燃烧等不同效应的战斗部 对目标实施组合打击，对其复合毁伤效果进行预测与评估是进行精确火力规划的 前提。目前，对于复合毁伤效果的计算，大都基于有限元建模进行，《侵彻和爆 炸下超高性能水泥基复合材料的毁伤效应及数值模拟》(杨浩若，南京理工大学， 2018.03.)中，基于ANSYS-AUTODYN软件，采用有限元模型对侵彻和爆炸耦 合毁伤效应进行了数值模拟。《离散杆和冲击波对超音速导弹复合毁伤研究》(姜 颖资等，弹箭与制导学报，2015，35(3)：63-67.)中，基于LS-DYNA软件研究 了离散杆和冲击波复合作用对超音速导弹的毁伤效应。《组合效应战斗部对坦克 及装甲车辆顶甲的毁伤效能研究》(李玉品，中北大学，2019.05)中，基于LS-DYNA 软件研究了组合效应战斗部在不同结构参数时对坦克装甲车辆顶甲目标的毁伤 规律。

有限元方法本质上是利用离散化思想，以变分原理、连续体剖分与分片插值， 其计算过程非常复杂。该方法针对具体特定的目标可以进行精确建模和计算，但 难以对大型系统目标进行仿真，难以遍历作战运用可能打击的所有目标类型。对 于复合毁伤效果的预测与评估目前的研究仅停留在材料级和目标构件层面，不能 支撑战役级火力规划层面的多弹种组合打击毁伤效果预测与评估。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种基于人工智能的多弹种快速火力 规划方法，运用云计算、知识图谱推理和深度学习技术进行多弹种快速火力规划， 为构建智能火力规划系统提供了技术支撑。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

基于人工智能的多弹种快速火力规划方法，其特征在于，包括以下步骤，

S1：建立有限元毁伤仿真云计算平台，对多弹种的毁伤效果进行计算；

S2：基于知识图谱推理进行多弹种的弹目匹配；

S3：基于深度学习理论，根据步骤S1的毁伤效果计算结果和步骤S2的弹目 匹配结果，建立耗弹量筹划模型，对多弹种快速火力规划进行输出。

进一步的，所述多弹种快速火力规划的数学描述为：给定m种弹型， 第i种弹有NM_i(i＝1，…，m)枚，总弹量为NM枚，对n个目标实施组合 打击。多元组MBHL_ij表示第i种弹对第j个目标的火力分配方案，则 式中，d_ij表示第i种弹分配用于 打击第j个目标的弹量，取正整数或0，其中，i＝1，…，m；j＝1，…，n；

对给定的弹种和弹量，火力规划问题的决策变量可用多元组MBHL_ij的 集合HL来描述，多元组矩 阵HL中，共有m×n个多元组，每个多元组 包含1个整型变量，和2×d_ij个实数型