基于Petri网的动态协同联防策略求解方法OA
Method for dynamic cooperative defense strategies using Petri nets
文中提出一种基于Petri网决策可达图的动态协同防御策略求解算法.针对复杂多变的战场环境以及敌方来袭目标与防御单元之间存在的不确定行为特征,首先构建Petri网模型,对防御单元与目标之间的打击关系及其动态演化过程进行形式化描述.在此基础上,进一步生成Petri网对应的决策可达图,并通过引入概率结构对武器单元的命中率及作战不确定性进行刻画,从而使模型更加贴近实际作战场景;随后,采用状态回溯算法,对各个决策节点及其可能产生的决策结果的概率分布进行反向推理,逐层计算决策路径上各状态的期望收益值,进而获得由初始状态到终止状态的最优策略组合.该方法能够在不同决策节点下系统枚举所有可能的决策结果,并为各状态赋予合理的期望收益,实现对不同决策方案潜在价值的量化评估,有效弥补了传统整数规划模型在处理动态协同决策问题时灵活性不足的问题.实验结果表明,与传统"先到先服务"的静态分配策略相比,文中方法在平均拦截次数上提升超过9%,整体拦截效果更加显著,验证了所提方法在复杂动态防御场景中的有效性与优越性.
This paper proposes an algorithm for dynamic cooperative defense strategy optimization based on the decision reachability graph of Petri nets.A Petri net model is constructed to describe the strike relation-ships between them,on the basis of which a decision reachability graph is generated,and a probabilistic structure is introduced to represent weapon hit rates and uncertainty.By using a state backtracking algorithm,the probability distributions of decision nodes are reversely deduced,and the expected values of states along decision paths are calculated,thereby obtaining the optimal strategy combination from the initial state to the final state.The method enumerates possible decision outcomes at different nodes and assigns expected values to states,enabling quantitative evaluation of different strategies and overcoming the limitations of traditional integer programming models.Experimental results show that,compared with the traditional"first come,first served"static allocation strategy,the proposed method improves the average number of interceptions by over 9%,which achieves better interception effectiveness.
马子玥;王毅;杨雨芃
西安电子科技大学 机电工程学院,陕西 西安 710071||浙江大学,流体动力基础件与机电系统全国重点实验室,浙江 杭州 310027西安电子科技大学 机电工程学院,陕西 西安 710071西安电子科技大学 机电工程学院,陕西 西安 710071
信息技术与安全科学
Petri网武器目标分配决策理论回溯分析
Petri netsweapon target assignmentdecision theorybackward reasoning
《西安电子科技大学学报(自然科学版)》 2026 (3)
92-102,11
国家自然科学基金(62373313)陕西省自然科学基础研究计划(2025JCZ-YBMS-658)流体动力基础件与机电系统全国重点实验室开放基金课题资助(GZKF-202324)
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