艦船電子智能控制論文范文

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1仿真平臺(tái)工作流程

艦船電子智能控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)工作流程如下:1)系統(tǒng)根據(jù)測(cè)試具體功能從總體數(shù)據(jù)配置庫(kù)中獲取總體設(shè)定，控制系統(tǒng)分發(fā)至各分布式數(shù)據(jù)庫(kù)各自控制庫(kù)中，完成初始化設(shè)置。2)總控制系統(tǒng)給各分系統(tǒng)分發(fā)時(shí)鐘同步，各分系統(tǒng)收到命令后各自同步自身時(shí)鐘。3)從艦隊(duì)總體數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取裝備數(shù)據(jù)，各分節(jié)點(diǎn)自身記錄。4)各分系統(tǒng)數(shù)據(jù)初始化完畢后，平臺(tái)環(huán)境控制組件發(fā)出命令，測(cè)試某一環(huán)境下的系統(tǒng)運(yùn)行情況，并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視。5)從情景條件組件中讀取不同的戰(zhàn)爭(zhēng)背景，產(chǎn)生不同的戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境進(jìn)行測(cè)試。6)采集整個(gè)船艦作戰(zhàn)電子智能控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行顯示評(píng)估。系統(tǒng)流程如圖2所示。

2艦隊(duì)作戰(zhàn)電子智能控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

2.1數(shù)學(xué)模型構(gòu)造在敵我雙方艦隊(duì)競(jìng)爭(zhēng)中的作戰(zhàn)策略復(fù)雜多樣，本仿真平臺(tái)主要對(duì)敵對(duì)軍艦組隊(duì)中的多次往返對(duì)戰(zhàn)中，使用的最優(yōu)策略算法進(jìn)行建模，通過(guò)對(duì)艦隊(duì)組中單只策略的概率組合，設(shè)計(jì)總體對(duì)戰(zhàn)策略。

2.2建模數(shù)據(jù)分析上節(jié)中我方選取的2種策略a1，a2。假設(shè)分別用在白天和晚上，其中白天為a1，晚上為a2。敵方選取的2種策略β1，β2。假設(shè)分別用在白天和晚上，其中白天為β1，晚上為β2。我方贏取的概率矩陣表如表1所示。分析表1可知，當(dāng)我方取x=0.5，則贏取戰(zhàn)爭(zhēng)的期望值E(x，y)=0.4，也就是說(shuō)，當(dāng)我方以概率為0.5使用策略a1，用1－0.5使用策略a2，則我方贏取戰(zhàn)爭(zhēng)的概率為0.4，概率值比之用單一策略贏取的概率要大。構(gòu)建海上船艦作戰(zhàn)電子智能控制系統(tǒng)的戰(zhàn)略選擇數(shù)學(xué)模型主要有2個(gè)目的:1)尋找海上戰(zhàn)爭(zhēng)策略選擇對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)成敗的規(guī)律，對(duì)艦隊(duì)作戰(zhàn)選擇進(jìn)行分析，為整個(gè)海上戰(zhàn)爭(zhēng)的控制體系尋找有效的手段。2)對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)節(jié)點(diǎn)的控制系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行研究，為其尋找保護(hù)措施。

3基于Netlogo平臺(tái)的軟件模塊實(shí)現(xiàn)

3.1軟件語(yǔ)言描述使用主流的面向?qū)ο驩O的語(yǔ)言［6］及UML建模對(duì)其進(jìn)行描述。在整個(gè)海上艦船電子智能控制系統(tǒng)中，各部件通過(guò)各自的通信接口處理外來(lái)以及內(nèi)部信息的接受及發(fā)送，經(jīng)過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理接口對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行統(tǒng)一處理，再由虛擬仿真組件對(duì)各種信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)﹑融合處理，結(jié)合海面艦隊(duì)?wèi)?zhàn)爭(zhēng)中的情景條件組件、數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)交換以及篩選組件得到接近真實(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。上面是海上艦船電子智能控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理部分的部分原生語(yǔ)言描述。模擬真實(shí)環(huán)境的虛擬仿真組件的語(yǔ)言描述與數(shù)據(jù)處理組件一致。上面給出了海上艦船電子智能控制系統(tǒng)中組件的語(yǔ)言描述，下面給出在Netlogo平臺(tái)的軟件實(shí)現(xiàn)。

3.2Netlogo平臺(tái)的軟件實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng):Netlogo可運(yùn)行在WindowsXP以上操作系統(tǒng);MacOSX10.4以上的系統(tǒng)，同時(shí)還可運(yùn)行在安裝了JAVA的LINUX15.0以上版本的系統(tǒng)。語(yǔ)言:面向?qū)ο螅蓴U(kuò)展語(yǔ)言，支持Logo內(nèi)置語(yǔ)言，支持內(nèi)置原語(yǔ)，并且支持雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算，在不同平臺(tái)之間移植性較好。圖3給出了海上艦船電子智能控制系統(tǒng)Netlogo平臺(tái)的軟件結(jié)構(gòu)圖。在Netlogo平臺(tái)中，先建立基本的平臺(tái)環(huán)境，如在考慮我方敵方對(duì)抗時(shí)，需要同時(shí)考慮到雙方指揮能力、士兵士氣、雙方火力等各種因素影響，每個(gè)因素有一個(gè)名稱，編程時(shí)以to開(kāi)始，以end結(jié)束。

4結(jié)語(yǔ)

海上艦船電子智能控制系統(tǒng)是海上戰(zhàn)陣信息化、科技化中關(guān)鍵的指揮系統(tǒng)，而對(duì)其有效的建模及如何構(gòu)造仿真環(huán)境進(jìn)行功能及性能測(cè)試又是基礎(chǔ)。本文對(duì)艦船作戰(zhàn)控制系統(tǒng)的仿真環(huán)境進(jìn)行模塊化分解，并構(gòu)建了戰(zhàn)爭(zhēng)策略的數(shù)學(xué)模型，最后利用Netlogo仿真平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行了編程及測(cè)試。仿真環(huán)境能滿足戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境的需求變換以及敵我雙方各中個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)要素的改變，來(lái)驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)的功能、性能是否達(dá)標(biāo)。

作者：劉紅健單位：廣州航海學(xué)院