基于模糊PID的舰艇编队攻击路径优化规划研究

刘洋 王蕾

为了提高海上舰艇编队攻击路径自动规划和自适应调度能力，从而实现海上舰艇编队协同智慧调度，提出基于模糊PID的舰艇编队攻击路径优化规划算法。采用卫星通信组网信息调度技术进行海上舰艇编队攻击路径规划的控制指令信息提取，结合舰艇编队攻击路径的信息特征检测技术进行攻击路径规划过程中的信息调度和特征提取，采用模糊神经网络控制技术进行海上舰艇编队攻击路径自动规划的线路自动筛选和寻优控制处理，构建物联网信息管理平台进行海上舰艇编队攻击路径自动规划和分布式协同调度，采用模糊PID神经网络学习方法进行海上舰艇编队攻击路径规划的优化学习。仿真结果表明，采用该方法进行舰艇编队攻击路径规划的协同控制能力较好，区域覆盖能力较强，路径自适应寻优的收敛性较好。

关键词：模糊PID;舰艇编队;攻击路径;规划

【Abstract】 In order to improve the automatic planning and adaptive scheduling ability of marine warship formation attack path， so as to realize the cooperative wisdom of offshore warship formation， a fuzzy PID based ship formation attack path optimization planning algorithm is proposed. The satellite communication network information scheduling technology is used to extract the control instruction information of the attack path planning of the marine warship formation. Combined with the information feature detection technology of the attack path of the warship formation， the information scheduling and feature extraction in the process of the attack path planning are carried out. The fuzzy neural network control technology is used to automatically screen and optimize the route of the attack path automatic planning of the marine warship formation. The information management platform of the Internet of things is constructed for automatic planning and distributed cooperative scheduling of attack paths for offshore warship formation， and fuzzy PID neural network learning method is used to optimize the attack path planning for offshore warship formation. The simulation results show that the cooperative control ability of ship formation attack path planning is better， the regional coverage ability is strong， and the convergence of path adaptive optimization is better.

【Key words】 fuzzy PID; ship formation; attack path; planning

0 引 言

随着海上协同作战信息化水平的不断提升，需要进行海上舰艇编队攻击的信息化调度和攻击路径的智能规划设计，构建海上舰艇编队攻击路径规划模型，在集成信息处理平台下进行海上舰艇编队攻击路径自动规划系统的优化设计，采用大数据信息融合处理技术，进行海上舰艇编队攻击路径自动规划，提高海上协同作战背景下舰艇编队的打击和火力覆盖能力，研究舰艇编队攻击路径优化规划模型具有重要意义[1]。

对舰艇编队攻击路径优化规划模型的研究是建立在对舰艇编队攻击路径的信息特征分析和大数据挖掘基础上，结合协同融合滤波模型进行舰艇编队攻击路径的自适应调度和规划，提高舰艇编队攻击路径优化规划能力[2]。传统方法中，对舰艇编队攻击路径优化规划方法主要有遗传算法、粒子群算法和Kalman滤波算法等，根据对海上舰艇编队攻击路径统计信息流的测量和特征提取结果，进行海上舰艇编队攻击路径规划，构建海上舰艇编队攻击路径规划网络模型，实现路径规划的自适应寻优控制，但上述方法进行舰艇编队攻击路径规划的自适应性不好，融合度不高[3]。针对上述问题，本文提出基于模糊PID的舰艇编队攻击路径优化规划算法。首先采用卫星通信组网信息调度技术进行海上舰艇编队攻击路径规划的控制指令信息提取，结合舰艇编队攻击路径的信息特征检测技术进行攻击路径规划过程中的信息调度和特征提取。然后采用模糊神经网络控制技术进行海上舰艇编队攻击路径自动规划的线路自动筛选和寻优控制处理，构建物联网信息管理平台进行海上舰艇编队攻击路径自动规划和分布式協同调度，采用模糊PID神经网络学习方法进行海上舰艇编队攻击路径规划的优化学习。最后进行仿真实验分析，展示了本文方法在提高舰艇编队攻击路径优化规划能力方面的优越性能。