基于本体案例的海上防御指挥决策推理系统研究

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随着科学技术的进步,军事信息化革命也在不断加速发展,科学技术在军事领域的应用显得尤为重要。现今战争环境和作战方式也在不断改变,面对瞬息万变的战场环境及海量的战争信息,面临以下问题挑战:一是战争信息涉及范围广且内容复杂,对信息缺乏统一的描述规范,信息资源的共享不足;二是指挥决策人员处理海量战争信息时,难以快速有效地对信息进行融合并对敌方目标进行威胁评估;三是面对敌方新的进攻态势,指挥决策人员不易依据以往战争指挥经验做出决策。首先针对信息描述规范化的问题,本文提出指挥决策案例领域本体构建法实现本体的构建并对海上防御案例进行表示,该方法使战争态势与防御信息具有统一的规范化结构;其次针对信息融合与威胁评估效率不高的问题,提出层次分析法处理战争信息,通过该方法获得战争态势并对目标进行威胁评估;最终针对新的敌方进攻方案决策准确率得不到保障的问题,提出案例检索与案例学习结合的案例推理方法进行防御决策,该方法提高了决策速度与准确性,案例检索基于K-Means聚类算法实现,检索成功时直接给出案例库中已有的防御决策方案。当检索失败时,以威胁评估为基础,提出一种新的案例学习方法,该方法通过改进的粒子群算法与非局部神经网络模型进行案例学习以生成新的防御决策方案。在上述推理技术研究的基础上,实现了以海上舰艇防御反舰导弹为背景的基于本体案例的指挥决策推理系统。该系统分为三大模块:本体案例构建模块、案例检索模块、案例学习模块。仿真实验结果表明:系统成功实现了模拟仿真战场态势、构建案例库、案例推理三大功能。系统支持反导舰炮、防空导弹、电子战三种武器的防御作战决策,在100 ms以内可给出50 km范围内可达60批反舰导弹来袭目标的指挥决策方案,系统防御决策成功率超过95%。
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