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基于RS-TOPSIS的空中目标威胁评估

杨远志 于雷 周中良 阮铖巍

杨远志, 于雷, 周中良, 等 . 基于RS-TOPSIS的空中目标威胁评估[J]. 北京航空航天大学学报, 2018, 44(5): 1001-1007. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2017.0342
引用本文: 杨远志, 于雷, 周中良, 等 . 基于RS-TOPSIS的空中目标威胁评估[J]. 北京航空航天大学学报, 2018, 44(5): 1001-1007. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2017.0342
YANG Yuanzhi, YU Lei, ZHOU Zhongliang, et al. Air target threat evaluation based on RS-TOPSIS[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2018, 44(5): 1001-1007. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2017.0342(in Chinese)
Citation: YANG Yuanzhi, YU Lei, ZHOU Zhongliang, et al. Air target threat evaluation based on RS-TOPSIS[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2018, 44(5): 1001-1007. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2017.0342(in Chinese)

基于RS-TOPSIS的空中目标威胁评估

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2017.0342
基金项目: 

国家自然科学基金 61472443

详细信息
    作者简介:

    杨远志 男, 博士研究生。主要研究方向:武器系统总体技术与作战运用

    于雷 男, 博士, 教授, 博士生导师。主要研究方向:武器系统总体技术与作战运用

    周中良 男, 博士, 副教授, 硕士生导师。主要研究方向:武器系统总体技术与作战运用

    阮铖巍 男, 博士研究生。主要研究方向:武器系统总体技术与作战运用

    通讯作者:

    于雷, E-mail: yl_panda@163.com

  • 中图分类号: TP391

Air target threat evaluation based on RS-TOPSIS

Funds: 

National Natural Science Foundation of China 61472443

More Information
  • 摘要:

    空中目标威胁评估是地面防空系统武器配置和资源管理的基础。针对威胁评估的实时性和人为主观性等问题,在综合粗糙集(RS)理论和逼近理想解排序法(TOPSIS)的基础上,建立了RS-TOPSIS空中目标威胁评估模型。通过RS理论对目标属性赋权,减少人为主观因素的影响与对先验信息的需求,进而结合TOPSIS分析贴近度并计算得到目标威胁程度。模型基于数据驱动,易于实现并具备良好的实时性。仿真结果表明该方法能有效评估目标威胁程度,为空中目标威胁程度的实时评估提供了一种新的工程决策方法。

     

  • 图 1  威胁评估处理流程

    Figure 1.  Processing flow of threat evaluation

    图 2  RS-TOPSIS与TOPSIS相对贴近度对比

    Figure 2.  Comparison of relative similarity scale between RS-TOPSIS and TOPSIS

    表  1  目标威胁数据库数据[12]

    Table  1.   Data of target threat database[12]

    目标 目标类型 目标速度/(m·s-1) 目标航向角/(°) 目标干扰能力 目标高度 目标距离/m 目标威胁值
    t1 大型目标 500 130 360 0.521 2
    t2 大型目标 550 90 160 0.582 8
    t3 大型目标 650 110 280 0.646 5
    t4 小型目标 600 50 160 0.685 3
    t5 小型目标 750 150 超低 400 0.754 1
    t6 小型目标 640 180 280 0.676 4
    t7 直升机 80 6 180 0.347 1
    t8 直升机 88 140 超低 320 0.359 2
    t9 直升机 90 180 170 0.347 4
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    表  2  离散化数据

    Table  2.   Data after discretization

    目标 a1 a2 a3 a4 a5 a6 D
    t1 2 3 3 4 4 4 2
    t2 2 3 2 3 3 2 3
    t3 2 4 3 4 2 3 3
    t4 3 3 1 3 4 2 4
    t5 3 4 3 3 1 4 4
    t6 3 4 4 4 3 3 3
    t7 1 1 1 2 4 2 1
    t8 1 1 3 1 1 4 1
    t9 1 1 4 2 2 2 1
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    表  3  决策辨识矩阵

    Table  3.   Decision discernibility matrix

    目标 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9
    t1 a3a4a5a6 a2a5a6 a1a3a4a6 a1a2a4a5 a1a2a3a5a6 a1a2a3a4a6 a1a2a4a5 a1a2a3a4a5a6
    t2 a3a4a5a6 a1a3a5 a1a2a3a5a6 a1a2a3a4a5 a1a2a3a4a5a6 a1a2a3a4a5
    t3 a2a5a6 a1a2a3a4a5a6 a1a4a5a6 a1a2a3a4a5a6 a1a2a4a5a6 a1a2a3a4a6
    t4 a1a3a4a6 a1a3a5 a1a2a3a4a5a6 a2a3a4a5a6 a1a2a4 a1a2a3a4a5a6 a1a2a3a4a5
    t5 a1a2a4a5 a1a2a3a5a6 a1a4a5a6 a3a4a5a6 a1a2a3a4a5a6 a1a2a4 a1a2a3a4a5a6
    t6 a1a2a3a5a6 a2a3a4a5a6 a3a4a5a6 a1a2a3a4a5a6 a1a2a3a4a5a6 a1a2a4a5a6
    t7 a1a2a3a4a6 a1a2a3a4a5 a1a2a3a4a5a6 a1a2a4 a1a2a3a4a5a6 a1a2a3a4a5a6
    t8 a1a2a4a5 a1a2a3a4a5a6 a1a2a4a5a6 a1a2a4a5a6 a1a2a4 a1a2a3a4a5a6
    t9 a1a2a3a4a5a6 a1a2a3a4a5 a1a2a3a4a6 a1a2a3a4a5 a1a2a3a4a5a6 a1a2a4a5a6
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    表  4  各属性的加权标准化决策矩阵

    Table  4.   Weighted standard decision matrix of each attribute

    目标 a1 a2 a3 a4 a5 a6
    t1 0.166 7 0 0 0 0 0.055 6
    t2 0.166 7 0 0 0 0.111 1 0.333 3
    t3 0.166 7 0 0 0 0.222 2 0.166 7
    t4 0.333 3 0 0 0 0 0.333 3
    t5 0.333 3 0 0 0 0.333 3 0
    t6 0.333 3 0 0 0 0.111 1 0.166 7
    t7 0 0 0 0 0 0.305 6
    t8 0 0 0 0 0.333 3 0.111 1
    t9 0 0 0 0 0.222 2 0.319 4
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    表  5  模型预测结果

    Table  5.   Prediction results of model

    目标 正理想解距离 负理想解距离 相对贴近度 可能分类 原始分类
    t1 0.464 7 0.175 7 0.277 4 1 2
    t2 0.277 7 0.388 9 0.583 4 3 3
    t3 0.260 5 0.324 0 0.554 3 3 3
    t4 0.333 3 0.471 4 0.585 8 4 4
    t5 0.333 3 0.471 4 0.585 8 4 4
    t6 0.277 7 0.388 9 0.583 4 3 3
    t7 0.472 2 0.305 6 0.392 9 1 1
    t8 0.400 6 0.351 3 0.467 2 1 1
    t9 0.351 6 0.389 1 0.525 3 1 1
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-22
  • 录用日期:  2017-06-16
  • 网络出版日期:  2018-05-20

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