[发明专利]基于线性定常离散系统的装备体系综合优化方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于线性定常离散系统的装备体系综合优化方法及系统，包括：步骤S1：建立以线性定常离散系统状态空间方程表示的装备体系结构和装备性能一体化模型；步骤S2：对装备体系的应变能力、抗毁能力、响应能力、任务完成能力进行分析评估；步骤S3：建立包含优化变量、优化目标、约束条件在内的装备体系综合优化模型；步骤S4：基于装备体系优化模型，采用优化算法求解满足约束条件且实现优化目标的优化变量，实现对装备体系的综合优化。本发明实现从装备体系、装备系统两个维度的统一建模描述，简化了模型复杂程度，有利于开展体系分析与优化工作。

技术领域

本发明涉及，具体地，涉及一种基于线性定常离散系统的装备体系综合优化方法及系统，更为具体地，涉及一种基于线性定常离散系统的装备体系的装备配置、协作关系、协作流程、装备性能综合优化方法。

背景技术

随着信息技术和装备技术的发展，装备体系中装备之间的关系变得更加紧密且复杂，需要在更高层面上协调和优化装备体系，提升体系能力、充分发挥体系效能，对装备体系建设和装备发展论证具有重要的指导意义。文献(程贲,等.武器装备体系优化方法研究进展[J].系统工程与电子技术,2012)对装备体系优化方法进行了总结，这些方法面向的问题主要是装备体系的体系结构、装备配置的优化，且部分方法需要开展大量仿真实验，工作量较大、耗时较多。装备体系的能力是由装备体系和装备系统两个维度的因素共同决定的，装备体系层面主要是多装备的组织方式，包括装备配置、协作关系、协作流程等(反映了装备体系的体系结构)，装备系统层面主要是各装备的性能，现有方法侧重于装备体系、装备系统等单一维度优化，对装备体系和装备系统的联合优化提出了相关思想，但形成的具体方法较少。

专利文献CN114841502A(申请号：CN202210261830.4)公开了一种联合作战装备体系效能评估方法，包括以下步骤：步骤一，将装备体系效能与各类装备效能之间的关系，划分为互补关系、协同关系、联合关系或者最佳协同关系这四种装备体系效能聚合等效关系；步骤二，从作战装备、信息支援装备和综合保障装备三个方面，构建联合作战装备体系的基本结构；步骤三，基于前述四种装备体系效能聚合等效关系，分别建立关于作战装备、信息支援装备和综合保障装备的效能评估模型，在此基础上建立联合作战装备体系效能评估模型。但该发明没有基于线性定常离散系统，建立装备体系的装备配置、协作关系、协作流程、装备性能一体化模型。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于线性定常离散系统的装备体系综合优化方法及系统。

根据本发明提供的一种基于线性定常离散系统的装备体系综合优化方法，包括：

步骤S1：建立以线性定常离散系统状态空间方程表示的装备体系结构和装备性能一体化模型；

步骤S2：对装备体系的应变能力、抗毁能力、响应能力、任务完成能力进行分析评估；

步骤S3：建立包含优化变量、优化目标、约束条件在内的装备体系综合优化模型；

步骤S4：基于装备体系优化模型，采用优化算法求解满足约束条件且实现优化目标的优化变量，实现对装备体系的综合优化。

优选地，在所述步骤S1中：

建立以线性定常离散系统状态空间方程G表示的装备体系结构和装备性能一体化模型，装备体系结构考虑体系的装备配置、协作关系、协作流程；其中，G的状态向量为x，最后一个状态为体系运行的终止状态，其余状态与拟构成体系的全部装备一一对应，x的初值根据分析需求设置；G的系统矩阵A表示装备体系的装备配置、协作关系、协作流程、装备性能，根据分析与优化的具体需求赋予A中各元素相应的值；G的输入变量u代表驱动装备体系运行的外部信号，u根据分析需求设置；G的输出变量y取状态向量x中的体系运行终止状态；

线性定常离散系统状态空间方程G形式如下，

x(k+1)＝Ax(k)+Bu(k)