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论文摘要:文章针对侦察无人机航路规划这一问题,分析了影响航路规划的因素,构建了航路规划的模型。结合侦察无人机航路规划的特点与模型,论证了基于蚁群算法求解的理由与优点,并对蚁群算法的初始信息素强度与启发因子进行了改进。最后以岛屿进攻战役这一特定作战任务为例。利用MATLAB实现了侦察多目标时的航路规划问题。 引言 航路规划是指在目标点与起始点之间,为运动物体寻找满足某种性能指标和某些约束的线路、路径。目前对于航路规划的研究主要用于导弹、鱼雷、飞机等飞行器的飞行线路选择上,对于无人机的侦察航路的系统研究还不多见。在文献[3]中虽然也应用蚁群算法进行了航路规划,但没有充分考虑到威胁点存在和目标点价值对航路的影响,且对蚁群算法没有进行启发因子和信息素初始强度方面的创新。在相关外文文献中,由于美军无人机航程较大,其航路规划的约束条件就相对较少,可供借鉴的内容也很有限。而针对岛屿进攻战役这一特殊作战样式的研究更是尚属空白。本文正是基于这一背景下对该问题进行研究,以实现在充分发挥无人机最大作战效能的同时,又尽可能地降低无人机被毁伤概率。 1、影响航路规划的因素分析 影响侦察无人机航路规划的主要因素有如下四个方面。 目标价值 目标价值是衡量某一时刻对某一目标实施火力突击必要程度的综合指标(用Vm表示)。可采用层次分析法获得各个目标的价值Vm,也可以再进行归一化处理,得到各目标的相对价值系数Ku,以此来衡量目标的重要程度。 对不同的目标实施侦察时,对于价值较高的目标可安排更长的有效侦察时间,而对于价值相对较低的目标,则应适当压缩有效侦察时间。 有效飞行时间(距离) 侦察的主要目的是发现对己方有价值目标并及时描述目标的状态,因此发现目标的概率是航路是否合理的一个重要指标。距离目标越近,飞机上侦察设备能够搜索目标区的时间也就越长,发现目标的概率也就越大。 在执行侦察任务时,为了获得某一目标的有效信息,无人机必需接近目标并使目标处于其机载电子、光学侦察设备的作用距离内。如果为了实时监控某一目标,侦察无人机还必需在此目标的上空盘旋、停留,以使目标长时间地处于机载设备的监控之下。因此对目标的发现概率可以用有效飞行时间来表征。它表示侦察无人机对目标总的侦察、监控时间,为处理方便,若侦察无人机以等速率飞行,则其有效侦察飞行时间也可转变为有效飞行距离表征。 生存能力 侦察无人机要完成侦察任务就必须具备一定的生存能力。而其生存能力主要与侦察无人机的隐形规避性能、敌方雷达、防空武器的性能等相关。即侦察无人机的生存能力既受本身的易感性、易损性、可靠性影响,也受敌方的侦察探测和打击能力影响。 从侦察无人机完成飞行任务过程来看,包括发射、正常飞行和突破拦截三个过程,若用概率Pf、Pl、Ps表示三个过程的完成情况。 航程(油量)限制 航程是指侦察无人机起飞后,中途不经加油所能飞越的最大水平距离,即飞行距离。是表征侦察无人机远航和持久飞行能力的指标。由于其在地面一次所加的油量是有限的,因此它的航路必然受到航程的限制,且由于无线电的作用距离受限,飞机执行任务的位置不能超过其作战半径。 2、航路规划构模 侦察无人机多数情况下执行特定的侦察监视飞行任务,指挥员期望的目标是在有限的飞行时间与航程内发现尽可能多的目标,同时付出的代价最小。 就航路规划的约束条件而言,首先是威胁量不能超过指挥员的许可范围,其二,是侦察无人机总的飞行距离不能超过侦察无人机的航程。一旦两者之一不能成立,表明要求的任务是无法完成的,即 3、蚁群算法及其改进 蚁群算法作为一种新的计算模式引入人工智能领域,被称为蚂蚁系统,该系统基于以下假设: (1)蚂蚁之间通过环境进行通信。每只蚂蚁仅根据其周围的局部环境做出反应,也仅对其周围的局部环境产生影响; (2)蚂蚁对环境的反应由其内部模式决定; (3)在个体水平上,每只蚂蚁仅根据环境做出独立选择。在群体水平上,单只蚂蚁的行为是随机的,但蚁群通过自组织过程形成高度有序的群体行为。 基于蚁群算法进行航路规划的特点 基于蚁群算法的侦察无人机航路规划方法,能够保证在航路制订时得到一条具有较小可被探测概率及可接受航程的飞行航路,这种航路规划方法还具有以下特点:(1)在蚂蚁不断散布生物信息激素的加强作用下,新的信息会很快被加入到环境中,而由于生物信息激素的蒸发更新,旧的信息会不断被丢失,体现出一种动态特性; (2)最优路线是通过众多蚂蚁的合作被搜索得到的,并成为大多数蚂蚁所选择的路线,这一过程具有协同性; (3)由于许多蚂蚁在环境中感受散布的生物信息激素同时自身也散发生物信息激素,这使得不同的蚂蚁会有不同的选择策略,具有分布性。这些特点与未来战场的许多要求是相符的,因而采用蚁群算法对侦察无人机的航路进行规划具有可行性与前瞻性。 蚁群算法的改进 (1)ij(t)的初值 为了更好的考虑威胁,在定义在初始条件下定义轨迹强度不同,根据蚂蚁选择路线最优选择轨迹强度高的路线,而无人机的航路规划中则应该更优的选择距离威胁点较远的航路。那么可以定义轨迹的初始强度与距离成反比。即与威胁点越近的路线,信息素强度越小。对于两目标点间的每条路径,其信息素轨迹初始强度。 4、基于改进蚁群算法的侦察无人机航路规划的实现 航路规划的初始条件 蚁群算法用于航路规划主要运用在对多目标实施搜索侦察的航路规划问题,即航路规划需要得出的是飞行经过各个目标的数量和次序,以使侦察无人机经过尽可能多的目标点。 在进行初始规划的过程中,为更方便蚁群算法的实现,首先确定坐标系,将上述各目标点及威胁点用坐标系来表示,这样可以便于实际的运算。 假设在岛屿进攻战役中以某市为坐标点(100,100)的位置,以3公里为1个坐标系单位长度建立平面直角坐标系(这是在充分考虑了将主要有价值点都包括在一个(120×120)的范围内而合理构建的)。则可以确定上述各点的坐标系位置,得到各点坐标。同时各个目标点的价值系数通过层次分析法可求得到结果(具体过程略)。 蚁群算法模型的实现 蚁周系统的各初始参量的确定 为计算和表示方便,将目标点定义为向量Mi(其中i=1,2,3,…,12),威胁点定义为向量Ti(其中i=1,2,3)。采用蚁群算法实现目标点的类旅行商(TSP,Traveling Salesman Problem)问题,目前已经开发的蚁群算法包括蚁密系统、蚁量系统和蚁周系统,而实际应用多数应用后者。为模拟系统中蚂蚁行为的方便,定义标记。 蚁群算法模型分析 通过比较的方法,定性分析各个情况下的目标函数值和航路规划图。不难发现在考虑了目标点价值和威胁点威胁的情况下,航路尽可能地避开了威胁并优先选择通过目标价值较大的点。这样无人机的被毁伤概率较低,且如果发生被毁伤事件时,已经发现的总体目标价值最大。 针对四种情况进行定量分析,假设指挥员的倾向性为,即略侧重于考虑威胁代价。2000表示对每个目标的有效侦察距离均为2000m,计算目标函数的值,可见考虑完备时虽然航路总长最大但总体的目标函数值也最大,航程最优,即侦察无人机应按照依次通过这些目标点。 5、结束语 通过上述分析,在给定侦察无人机的侦察任务情况下经运算可求得最优的初始航路,它可以有效地提高无人机的侦察效能,降低无人机的被毁伤概率,它对于目前军事斗争准备中如何使用侦察无人机具有一定的指导意义。随着我军侦察无人机性能的提高及型号的不断丰富,在对未来岛屿进攻战役中如何对这些机型进行航路规划尚有待于进一步探讨。
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简单说一下时代背景,如规划模型在经济学精确化条件下越来越重要,作为运筹学的重要分支,应用……再解释一下数学规划的定义,稍加阐释,百度上有,不过太简单,然后说一下数学规划的分类。最核心的环节是,对分类在经济学中应用的举例,注意详略得当,重点介绍线性规划,非线性规划,动态规划,以上三类书上都有例子。其余的不必展开论述。最后总结一下就好了 。附:类似论文一篇浅析数学在经济学中的应用摘要:半个多世纪以来经济学领域中数理形式的运用是—个重要的发展趋势,对经济理论和实践也有重要的影响。西方经济学知识的普及也已将数学知识渗透到了经济学的方方面面。将当今经济学名刊稍作翻阅便会发现,大量数学方法的运用甚有超越数学专业学生的趋势,经济学论文的质量要看其数学方法应用的程度,经济学硕士博士的录取要看其数学背景的深厚,数学几乎有一统经济学天下之势。经济学遇上数学将会演绎如何的理性之美?关键词:经济学;数学;西方经济学一、经济学的定义资源的有限性和人类欲望的无穷性是经济学诞生的根基,这是一个常人皆知浅之又浅但又非常深刻的道理。经济学要解决的其实就是一个如何选择的问题,也就是说,经济学就是要解决选择以什么样的方式把有限的资源合理有效的配置进而达到满足人类无穷之欲望的目的。所以西方经济学里经济学被定义为研究稀缺资源配置的学科,它以理性的假设为逻辑起点,研究人类行为,这些基于现实基础研究的问题与现实经济生活中存在的问题紧密相连,研究的结论能有助于解释或理解现实经济问题。但是,经济关注人类行为本身的目的最终就是为了追求资源配置的效率(efficiency)。经济学作为一门研究人类社会的事实的学科,有着它独特的味道。它可以联系到政治,社会等各种学科。对于经济学家,当他试图解释这个世界的时候,他就是经济学家,当他试图改变这个世界的时候,他就是政客。特殊的双重身份也说明经济学的多元性。甚至有人提出这样一种见解,认为经济学在本质上和史学没有什么差别,只是史学研究的大多是过去的事情,而经济学关注的历史长度就没那么长了,而且经济学更多的借用了数学和统计的工具来阐释问题。二、数学在经济学中的应用西方经济学者大量的把数学引入经济学,就是试图以一种精确的方式阚释世界,进而试图把现代西经济学发展成为一门精确的科学。以高鸿业主编的《西方经济学(微观部分)第四版)>为例,在说明边际效用时应用的极限和求导;在分析蛛网模型时应用的拉格朗日乘数法;在论证边际技术替代率时应用的多元函数微分法;在阐述寡头厂商之间的博弈策略时应用的博弈论与均衡的概念;以及无处不在的各种函数曲线的应用和函数表达式的推导。而这些只是经济学学习的入门课本上的一些例子。而在整个经济学领域里,边际分析、瓦尔拉斯一般均衡论、线性规划、投入产出分析、博弈论以及随机数学、模糊数学和非线性科学在经济中也有着广泛的应用。这些本来属于数学范畴的工具现在充满了经济学研究的方方面面。同时诺贝尔经济学奖的设立似乎也是一个强有力的明证。但我们也不可否认,数学作为一门工具,在对经济学理论的解释中也发挥了重要的作用。下面来看几个经典的例子。1.边际理论公元17世纪,随着欧洲封建社会开始解体和资本主义工场手工业向机器大生产的过度,向数学提出了一系列必须从运动变化和发展的观点来研究事物的新问题。于是,从量上描述事物的运动和变化规律的数学部分——变量数学便应运而生。19世纪70年代初期,杰文斯、门格尔和瓦尔拉斯三位不同国籍的学者将他们的“欲望”概念或者“效用”概念和“微分”的基本概念结合起来,“边际效用”使出现了。经济学史上著名的“边际革命”也随着微积分思想向经济学渗透而爆发。在边际革命鼎盛时期之后,边际分析方法本身朝着更深更广的方向发展。而边际分析这一脱胎于微积分思想的有力工具,也在经济学的各个研究领域一宏观经济学、线性规划分析、经济计量学、福利经济学等等中得到了普遍的应用。2.一般均衡理论1 8世纪的欧洲,自由竞争的资本主义正处于上升的历史阶段。经济学家们注意到在一个社会里有众多的消费者和生产者,他们各自独立做出的决策不但没有引起混乱,反而在实际中产生了一种最优的经济状态。1776年,亚当·斯密就在他那本堪称“经济学的圣经”的‘<国民财富的性质和原因的研究》中提出,这是由于有一只“看不见的手”在起作用。而在一百年后,法国经济学家瓦尔拉斯把斯密的这一思想提炼成一般均衡问题,把用文字表述的思想借助19世纪已经发展成熟的线性代数理论转化成了数学问题。按照线性代数的观点,商品空间可以看作一个线性空间,每一种商品的需求或供给可以看作是一种约束,这种约束用状态变量所满足的方程来表示。而找到一组确定的值满足所有方程,就找到了均衡体系。瓦尔拉斯在1874年出版的代表作《纯粹经济学要义势中,从交换均衡入手,分析了由交换均衡、生产均衡、资本积累均衡和货币均衡四个方面构成的体系,阐明了在纯粹竞争条件下整个经济处于完全均衡状态时各种经济变量的均衡值的决定条件与相互关系。瓦尔拉斯借助于线性代数创造的这样一套全新的理论概念体系当时并没有被同时代的经济学家立刻适应和接受,反而对他诸多责难。但是,这一开拓性的工作却对后世产生了持久的深远影响。三、数学方法在经济学中是工具通过上面的几个例子,可以看出,数学的灵活运用对于一个经济理论的阐述的确起到了非同小可的作用。但我们必须看到,对于经济理论,数学方法是一种分析、论证和研究的工具,这种工具能否产生有用的成果,取决于应用数学的经济理论是否正确。数学方法可以为正确的理论服务,也可以为错误的理论效劳,方程式证明是对的,只是公式上的对,内容上却可能是错的,数学方程式大有用场,但数学本身是没有内容的。大概地对比精确的错可取,世界如此复杂,而统计学的陷阱多如牛毛,可取的结论也要先求大概地对为好,所以,经济学中数学的应用应该是一个附加条件慎之有慎而绝不是人人想用就可用的问题。记得复旦大学陆铭教授在源于经济学和数学关系的一篇文章中说道,“在经济学里直觉非常重要。有了直觉以后,在做一个数学模型之前,应该在脑子里面有一个故事和逻辑,用数学把这个故事和逻辑写下来。数学的确可以帮助你得到一些结论,但我的经验告诉我,百分之七十甚至百分之八十的结论,可能你在写数学之前就已经知道了;确确实实有百分之二、三十的结论,如果你不写数学可能你就不知道,或者你知道的很模糊。为什么我这样说?回过头来想想看刚刚讲到的起点问题,如果你相信仅仅依靠数学可以帮你把经济学解释清楚,那我就要问,你的起点是哪儿来的?当你去写你的数学的假设时,当你去假设人的行为决策模式的时候,当你去假设模型中的市场结构的时候——是用垄断的市场结构,还是完全竞争的市场结构?在不在你的模型里放政府?——实际上你要做的是用数学来表达一个你对经济现实的认识。如果你说我对这个现实没有认识就直接写数学了,那非常危险的一个结果就是你的起点就错了,于是你的结论不可能是对的,哪怕你数学上非常花俏”。而且陆铭教授还强调了“数学之后”的问题,他说,“你们把数学推导完了,有没有想过在数学逻辑的背后,它的故事是什么,它的经济学含义是什么。这往往是同学们所忽略的。在学习和读论文的过程当中,如果你们忽略这一点,你们学到的就只是数学,而不是经济学。你们在写论文的时候,把数学写完了,写上两个字“证毕”,你的论文最多完成了百分之五十。你要知道,在数学层面上,只要动—叫叫、小的假设,就完全可能得到不同的结论,因此,脱离经济学机制而存在的数学结论是毫无意义的”。所以思想应该是最重要的,数学是工具,目的是为了把问题看清楚,得出结论。经济学中的数学工具很重要——就仿佛和外国人交流用英语一样重要。但是,与和外国人用英语交流一样,更重要的你想要交流的思想。在经济学中,数学是全球经济学家都能听懂的语言,同样,语言很好并不必然意味着你的思想就很深刻。现在的经济学流派里,不大使用数学的新制度经济学就很有解释力。在经济史上的伟大经济学家,纳什作为一位数学系的博士生,因其博士论文在博奕论中的开拓性贡献而获得了一九九一年诺贝尔经济学奖。纳什能够获奖,依靠的仅是数学吗?是通过数学所透析出的思想,一种具有开拓性的思想。还有科斯,他从来不用数学,仅凭二十余岁时发表的《企业的性质》及以后发表的《联邦传播委员会》而获得诺贝尔经济学奖,成为经济史上一位举足轻重的人物,科斯的产权理论和交易费用理论,证明了产权制度对经济的重要性,并在此基础上形成一个当前在经济学中十分重要的新制度经济学派。科斯没有凭借任何数学工具,凭借的完全就是一种思想,一种开拓于前人的思想。还有一些经济学家反对在经济学中运用数学工具,如获一九七四年诺贝尔经济学奖的缪尔达尔,他是代表弱势群体说话的经济学家,他对美国黑人和发展中国家人民的关注是经济学人文关怀的体现。同年获奖的经济学家哈耶克是自由主义大师,他对自由问题的论述,无疑是对人类的最大关怀。
可以通过管理运筹学的案例分析,对整个事件的影响,通过管理学和运筹学去影响和提前制定相应的运筹帷幄的方法,这样就可以提前预知结果。
企业财务管理是企业围绕利润最大化和风险最小化这一经营目标,筹集资金、有效投放资金,并监督控制财务的一系列管理活动,财务管理是企业管理的核心。下面是我为大家整理的
现在和将来的角度,结合你所学 我可以写,比较多
所以他的念头觉得他的案例他的安琪还是可以完成的,毕竟这样的论文形式也是能够给大家带来更好的方便和实用的啦。
分类: 社会民生 >> 其他社会话题 问题描述: 请大家帮帮忙 解析: 何谓“运筹学”?它的英文名称是Operations Resea