1999年8月系统工程理论与实践第8期多机空战战术机动专家系统与决策支持系统研究a高申玉(空军指挥学院空军战术教研室,北京100081)摘要应用专家系统基本理论和方法,系统论述建立多机空战战术机动专家系统和决策支持系统的具体步骤和方法,突出知识库创建、知识表示方法和决策支持系统建立,形成具有专家水准的多机空战战术机动自动决策仿真机制,成为研究多机空战战术和进行空战武器效能论证的良好平台.关键词多机空战;战术机动;专家系统;决策支持系统ResearchonExpertSystemandDecisionSupportSystemforMultipleAirCombatTacticalManeuveringGAOShenyu(AirForceCommandCollege,Beijing100081)AbstractThisthesisdiscussesthebuildingofanexpertsystemanddecisionsupportsystemformultipleaircombattacticalmaneuvering,especiallytheknowledgebase,knowledgerep2resentationanddecisionsupportsystem,byusingthebasictheoryandmethodsofexpertsystem.Basedontheseefforts,itfinallybuildsasimulationsystemofautomaticdecisionwithexpert2levelformultipleaircombattacticalmaneuvering,andmakesthesystemagoodplatformformultipleaircombattacticalmaneuveringresearchandtheeffectivenessevalua2tionofaircombatweapons.Keywordsmultipleaircombat;tacticalmaneuvering;expertsystem;decisionsupportsys2tem1引言现代空战多表现为多机集群式空战.空战双方各自若干编队在一定空间范围内展开超视距和视距内空战,既有编队内长僚机(组)之间配合,又有编队间战术协同;编队既可能同时有多个可攻击目标,又可能同时受敌方多个目标不同程度的威胁和攻击;而攻防目标的选择、攻防转换的时机与机动方法则成了多机空战的焦点.研究多机空战应立足于这样的作战特点.在本人建立的多机空战战术机动专家系统和决策支持系统中,设定蓝(敌)方实施专家系统提供的自动决策方案,红(我)方将自动决策和用户干预相结合.无用户干预时,双方决策优化,适宜空战武器效能论证;用户干预时,红方如同“聪明”的对手空战,系统还为用户干预提供辅助决策,适宜多机空战战术机动方法的探索和研究.2多机空战战术机动专家系统总体结构多机空战专家系统结构如图1所示.各部分主要功能:·知识库以框架系统与产生式系统的有机结合作为知识表示方法,表述多机空战态势信息及对应的空战态势下应采取的战术机动对策.a收稿日期:1998203217©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第8期多机空战战术机动专家系统与决策支持系统研究77图1多机空战专家系统结构图图2攻击态势及其转化逻辑结构图·数据库存放交战双方各种飞机、机载雷达和中、近距空空导弹战术技术性能数据、几何和气动参数,及有关大气参数等.·模型库由若干职能模型组成.主要包括:雷达和目视信息系统模型、空战态势分析模型、攻击目标选择模型和目标威胁判定模型等.·算法库进行各种专项运算,如:飞机相对运动关系运算、飞机和导弹运动方程运算、武器攻击条件运算和杀伤效果评定、导弹导引方程运算等.·推理机识别和选用知识库中对当前问题的可用知识(框架、产生式规则)进行推理求解,即将编队空战态势信息参量与规则前提条件相匹配,推理出结论,以确定该编队的战术机动对策.·解释机制其作用一是细化推理结论,即调用相关模块实现推理仿真;二是回答用户对系统的提问,以响应用户对编队战术机动决策的干预控制并调用相关模块实现仿真.·人机接口由输出和输入响应两部分组成.输出部分主要包括空战进程和战术机动决策辅助信息显示、用户可选控制项目、战果统计等;输入部分为用户对系统的提问和干预.3多机空战战术机动专家系统建立与知识表示方法多机空战战术机动决策的依据是编队在空战中所处的具体的空战态势,