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基于自适应变异粒子群的水声诱骗装置协同对抗策略优化

夏志军 任云冲 韩云峰 江雷

夏志军, 任云冲, 韩云峰, 等. 基于自适应变异粒子群的水声诱骗装置协同对抗策略优化[J]. 水下无人系统学报, 2026, 34(1): 190-197 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2025-0081
引用本文: 夏志军, 任云冲, 韩云峰, 等. 基于自适应变异粒子群的水声诱骗装置协同对抗策略优化[J]. 水下无人系统学报, 2026, 34(1): 190-197 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2025-0081
XIA Zhijun, REN Yunchong, HAN Yunfeng, JIANG Lei. Optimization of Cooperative Countermeasure Strategy for Underwater Acoustic Deception Devices Based on Adaptive Mutation PSO[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2026, 34(1): 190-197. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2025-0081
Citation: XIA Zhijun, REN Yunchong, HAN Yunfeng, JIANG Lei. Optimization of Cooperative Countermeasure Strategy for Underwater Acoustic Deception Devices Based on Adaptive Mutation PSO[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2026, 34(1): 190-197. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2025-0081

基于自适应变异粒子群的水声诱骗装置协同对抗策略优化

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2025-0081
基金项目: 军队重点科研项目资助(2023464).
详细信息
    作者简介:

    夏志军(1979-), 男, 博士, 副教授, 主要研究方向为水下预警探测与对抗

  • 中图分类号: TJ630; U674.7

Optimization of Cooperative Countermeasure Strategy for Underwater Acoustic Deception Devices Based on Adaptive Mutation PSO

  • 摘要: 针对水面舰船防御水下制导装置时, 多枚水声诱骗装置协同对抗体系研究不足, 且传统穷举法存在效率低、可移植性差的问题, 文中引入粒子群优化算法对对抗模型进行优化, 并通过添加自适应惯性权重与多半径变异机制改进该算法; 同时, 构建以防御成功率、最小交战距离及舰船存活时间为核心指标的多目标优化函数, 优化舰船规避航向以及2枚助飞式水声诱骗装置的发射距离与角度。仿真结果表明, 所提改进算法相较传统算法具备更高效率、更快收敛速度与更优适应度, 同时揭示了不同舷角态势下最优对抗策略的差异性及其战术价值, 为水下制导装置防御策略制定提供重要参考。

     

  • 图  1  典型对抗流程图

    Figure  1.  Flow chart of typical countermeature process

    图  2  水下制导装置搜索带

    Figure  2.  Search zone of underwater guidance device

    图  3  水声诱骗装置参数多半径变异示意图

    Figure  3.  Schematic diagram of multi-radius parameter variation of underwater acoustic deception device

    图  4  水下制导装置来袭舷角划分示意图

    Figure  4.  Schematic diagram of incoming bearing angle division for underwater guidance devices

    图  5  大舷角态势对抗过程

    Figure  5.  Countermeasure process under large bearing angle situation

    图  6  大舷角态势下粒子群优化算法迭代曲线

    Figure  6.  Iterative curve of particle swarm optimization algorithm under large bearing angle situation

    图  7  大舷角态势下100次蒙特卡洛验证结果图

    Figure  7.  Results of 100 times Monte Carlo verifications under large bearing angle situation

    图  8  中等舷角态势对抗过程

    Figure  8.  Countermeasure process under medium beaing angle situation

    图  9  中等舷角态势下粒子群优化算法迭代曲线

    Figure  9.  Iteration curve of particle swarm optimization algorithm under medium bearing angle situation

    图  10  中等舷角态势下100次蒙特卡洛验证结果图

    Figure  10.  Results of 100 times Monte Carlo verifications under medium bearing angle situation

    图  11  小舷角态势对抗过程

    Figure  11.  Countermeasure process under small bearing angle situation

    图  12  小舷角态势下粒子群优化算法迭代曲线

    Figure  12.  Iterative curve of particle swarm optimization algorithm under small bearing angle situation

    图  13  小舷角态势下100次蒙特卡洛验证结果图

    Figure  13.  Results of 100 times Monte Carlo verifications under small bearing angle situation

    表  1  对抗策略优化参数及范围

    Table  1.   Optimization parameters and for ranges countermeasure strategy

    优化对象优化参数参数范围
    舰船舰船规避航向/(°)(0, 180)
    诱骗装置1第1枚诱骗装置发射距离/m(600, 2 000)
    诱骗装置1第1枚诱骗装置发射舷角/(°)(0, 180)
    诱骗装置2第2枚诱骗装置发射距离/m(600, 2 000)
    诱骗装置2第2枚诱骗装置发射舷角/(°)(0, 180)
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    表  2  大舷角态势优化前后策略参数

    Table  2.   Strategy parameters before and after optimization under large bearing angel situation

    策略参数 数值
    优化前 优化后
    舰船规避航向/(°) 97.22 64.84
    第1枚诱骗装置释放距离/m 1 919.1 1 211.6
    第1枚诱骗装置释放方位/(°) −163 −147
    第2枚诱骗装置释放距离/m 1 517.9 1 276.7
    第2枚诱骗装置释放方位/(°) −153 −72
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    表  3  中等舷角态势优化前后策略参数

    Table  3.   Strategy parameters before and after optimization under medium bearing angle situation

    策略参数 数值
    优化前 优化后
    舰艇规避航向/(°) 95.2 70.8
    第1枚诱骗装置释放距离/m 1 998.4 1 687.1
    第1枚诱骗装置释放方位/(°) −85.6 −53.1
    第2枚诱骗装置释放距离/m 1 494.9 2 157.6
    第2枚诱骗装置释放方位/(°) −75.7 −28.9
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    表  4  小舷角态势优化前后策略参数

    Table  4.   Strategy parameters before and after optimization under small bearing angle situation

    策略参数 优化前 优化后
    舰船规避航向/(°) 117.74 123.71
    第1枚诱骗装置释放距离/m 1 936.3 1 636.2
    第1枚诱骗装置释放方位/(°) −18.8 −36.2
    第2枚诱骗装置释放距离/m 1 436.7 1 429.2
    第2枚诱骗装置释放方位/(°) −8.6 −5.5
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-06-30
  • 修回日期:  2025-07-19
  • 录用日期:  2025-08-18
  • 网络出版日期:  2026-01-12
图(13) / 表(4)

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