无人机机群突防的火力拦截威胁评估方法和装置
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机机群突防的火力拦截威胁评估方法和装置。
背景技术：
随着防空武器系统的不断进步，无人机突防过程不可避免的会受到各种防空武器系统的火力拦截，准确可靠的火力拦截威胁评估是进行突防航线优化、提高突防成功概率的关键。
目前在突防航线规划过程中，对火力拦截威胁主要有两类处理方式：一类为基于杀伤范围分析的地形等效法、另一类为基于滞留时间的毁伤概率建模分析法。
基于杀伤范围分析的地形等效法通过对防空武器系统杀伤范围的计算分析，生成一个与杀伤范围具有相同覆盖空间的地形隆起，在此基础上将地空导弹武器的火力拦截威胁等效为地形隆起造成的碰撞威胁。
基于滞留时间的损毁概率建模分析法首先依据突防航线计算突防飞机在防空武器系统杀伤范围内的滞留时间，而后根据滞留时间得到防空武器系统的抗击次数，由抗击次数进一步对火力拦截下的无人机损毁概率进行建模计算，并将计算结果作为火力拦截威胁评估结果。
上述两种火力拦截威胁评估处理方法中，基于杀伤范围分析的地形等效法将火力拦截威胁等效为地形威胁。但实际上地形威胁与火力威胁存在本质的区别，地形威胁在突防航迹规划中是必须予以规避，否则突防飞机必将撞毁，而火力威胁在突防航迹规划中只是尽量避免，为完成作战任务有时也需对火力杀伤范围强行突防，此时若采用地形等效法进行突防火力拦截威胁评估，则评估结果必然是突防飞机被拦截摧毁，而实际中通过采取合理的突防策略突防飞机仍存在突防成功的可能。因此，采用地形等效法进行火力拦截威胁评估将会导致突防航线的规划调整受到限制，甚至导致航线规划失败。
基于滞留时间的损毁概率建模分析法将突防飞机与地空导弹武器系统视为孤立的个体，将单架突防飞机的被攻击损毁概率定义为火力拦截威胁评估指标，并以突防飞机在地空导弹武器系统杀伤范围内的滞留时间为基础，构建突防飞机的损毁概率模型，计算突防飞机在地空导弹火力拦截下的损毁概率指标。然而现代战场环境条件下，为提高无人机突防成功概率，多批多架无人机协同突防日趋常见，在此背景下单架突防飞机的损毁概率显然无法准确的描述整个突防机群所受火力拦截威胁。与此同时，为提高防空系统抗饱和攻击能力，多部地空导弹武器系统组网拦截亦逐渐成为防空作战的主流作战样式，此时防空系统的火力协同分配原则、目标通道数、备弹数量、拦截精度、拦截应时间以及突防无人机的批次、架数等诸多因素均对突防机群的损毁概率有着重要影响。因此，单纯依靠滞留时间显然无法实现防空系统组网拦截条件下突防机群损毁概率的准确分析，进而给后续的突防航迹优化调整带来困难，不利于无人机的突防成功概率的提供或者预防无人机突袭作战训练的开展。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种无人机机群突防的火力拦截威胁评估方法和装置，旨在解决由于目前防空系统组网拦截条件下无法准确分析无人机突防过程受到的拦截威胁，导致后续的突防航迹优化调整困难的技术问题。。
所述无人机机群突防的火力拦截威胁评估方法包括以下步骤：
接收无人机机群的突防航迹设置操作；
确定所述无人机机群的机群批数，各批次的无人机机群的初始无人机架数以及无人机机群的速度；
接收防空武器系统的部署设置操作；
确定防空武器系统的拦截性能参数，所述拦截性能参数至少包括部署位置、拦截范围、拦截精度、目标通道数、拦截弹飞行速度、装弹数量和备弹数量；
对每个批次的无人机机群进行遍历，实时计算遍历到的目标无人机机群与不同位置的防空武器系统之间的相对距离，将与所述目标无人机机群之间的相对距离最短的防空武器系统作为目标防空武器系统；
基于所述目标无人机机群的速度以及所述目标无人机机群与所述目标防空武器系统之间的相对距离，计算目标防空武器系统对目标无人机机群的拦截时间；
分别基于各防空武器系统的拦截参数、所述对目标无人机机群的拦截时间、以及所述机群批数和所述无人机架数，按照预设火力分配原则对各个所述防空武器系统在不同时刻的火力进行分配，得到不同时刻无人机机群和防空武器系统之间的火力攻击映射关系；
根据所述不同时刻无人机机群和防空武器系统之间的火力攻击映射关系实时结合所述防空武器系统的拦截精度分别计算当前时刻各个批次的无人机机群在火力拦截下剩余飞机数量；将无人机机群飞行至突防航迹终点时剩余飞机数量送入预设评估模型中进行计算，得到所述无人机机群完成所述突防航迹的无人机平均损毁概率；
其中，所述预设评估模型用下述公式(1)表征：
其中，lp表示所述目标无人机机群完成所述突防航迹后的无人机平均损毁概率；
m表示所述无人机机群的机群批数，其中，第i批次目标无人机机群的无人机的数量为ui；
uli表示第i批目标无人机机群在防空武器系统的火力拦截下完成突防时的剩余飞机数量的数学期望值。
优选地，所述预设火力分配原则表示以下三种方式：
方式一：对于无人机突破防空武器系统攻击的不同时刻，当所述突防航迹的突防空域内存在单批突防飞机位于多个防空武器系统的拦截范围内时，使用离突防飞机最近的防空武器系统实施拦截，当所述防空武器系统的可用目标通道数量小于该批突防飞机的待攻击飞机数量时，则由距离该批突防飞机次近的防空武器系统对剩余待攻击突防飞机实施拦截，直至所有待攻击突防飞机或所有地空导弹武器的可用目标通道均分配完毕，其中所述待攻击飞机数量是指当前时刻该批突防飞机的剩余架数的数学期望值。
方式二：对于无人机突破防空武器系统攻击的不同时刻，当所述突防航迹的突防空域内存在多批突防飞机位于一个防空武器系统的拦截范围内时，防空武器系统优先对距离最近批次的突防飞机实施攻击，当该批飞机的待攻击数量小于防空武器系统可用目标通道数时，则将防空武器系统的剩余目标通道用于打击次近距离批次突防飞机，直至所有待攻击突防飞机或地空导弹武器的所有可用目标通道均分配完毕。
方式三：对于无人机突破防空武器系统攻击的不同时刻，当所述突防航迹的突防空域内存在多批突防飞机位于多个防空武器系统的拦截范围内时，首先在所有的突防飞机和防空武器系统中寻找距离最近的一对突防飞机和防空武器系统，在两者之间建立火力攻击关系；在此基础上，若该批突防飞机的待攻击飞机数量大于该防空武器系统的可用目标通道数，则判定该防空武器系统的所有可用目标通道均被用于攻击该批飞机，同时将该批突防飞机的待攻击飞机数量减去防空武器系统的可用目标通道数，并忽略该防空武器系统，在剩余防空武器系统和所有批次突防飞机间继续寻找距离次近的一对突防飞机和防空武器系统，进而在两者之间建立火力攻击关系；或，若该批突防飞机的待攻击飞机数量小于该防空武器系统的可用目标通道数，则判定该批突防飞机的所有待攻击飞机均由该防空武器系统负责实施攻击，同时将该防空武器系统的可用目标通道数减去该批突防飞机的数量，并忽略该批突防飞机，在剩余突防飞机和所有防空武器系统间继续寻找距离次近的一对突防飞机和防空武器系统，进而在两者之间建立火力攻击关系；循环迭代所述情况三的上述过程，直至所有待攻击飞机或所有地空导弹武器的可用目标通道均分配完毕。
可选地，所述确定所述无人机机群的机群批数，各批次的无人机机群的初始无人机架数以及无人机机群的速度的步骤，具体包括：
响应用户的初始化操作，接收用户输入的所述无人机机群的机群批数，各批次的无人机机群的初始无人机架数以及无人机机群的速度。
可选地，所述防空武器系统的拦截参数由所述防空武器系统硬件决定；
相应地，所述遍历各个防空武器系统的拦截参数，所述拦截参数至少包括部署位置、拦截范围、拦截精度、目标通道数、装弹数量和备弹数量的步骤，具体包括：
响应用户的初始化操作，分别接收用户输入的各个防空武器系统的拦截参数。
可选地，所述实时计算遍历到的目标无人机机群与所述突防航迹上不同位置的防空武器系统之间的相对距离的步骤，具体包括：
确定遍历到的目标无人机机群；
根据所述目标无人机机群的速度计算所述目标无人机机群沿所述突防航迹飞行时在t时刻的经度坐标、纬度坐标和高度坐标；
基于在所述t时刻的经度坐标、纬度坐标和高度坐标，确定所述目标无人机机群在所述t时刻与不同位置的防空武器系统之间的相对距离。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种无人机机群突防的火力拦截威胁评估装置，所述装置包括：
航迹设置单元，用于接收无人机机群的突防航迹设置操作；
无人机参数设置单元，用于确定所述无人机机群的机群批数，各批次的无人机机群的初始无人机架数以及无人机机群的速度；
防空武器参数设置单元，用于接收各个防空武器系统的拦截参数，所述拦截参数至少包括部署位置、拦截范围、拦截精度、目标通道数、装弹数量和备弹数量；
相对距离计算单元，用于对每个批次的无人机机群进行遍历，实时计算遍历到的目标无人机机群与不同位置防空武器系统之间的相对距离，将与所述目标无人机机群之间的相对距离最短的防空武器系统作为目标防空武器系统；
拦截时间计算单元，用于基于所述目标无人机机群的速度以及所述目标无人机机群与所述目标防空武器系统之间的相对距离，计算目标防空武器系统对目标无人机机群的拦截时间；
火力分配单元，用于分别基于各防空武器系统的拦截参数、所述对目标无人机机群的拦截时间、以及所述机群批数和所述无人机架数，按照预设火力分配原则对各个所述防空武器系统在不同时刻的火力进行分配，得到不同时刻无人机机群和防空武器系统之间的火力攻击映射关系；
剩余飞机计算单元，用于根据所述不同时刻无人机机群和防空武器系统之间的火力攻击映射关系实时结合所述防空武器系统的拦截精度分别计算当前时刻各个批次的无人机机群在火力拦截下剩余飞机数量；
评估单元，用于将无人机机群飞行至突防航迹终点时剩余飞机数量送入预设评估模型中进行计算，得到所述无人机机群完成所述突防航迹的无人机平均损毁概率；
其中，所述预设评估模型用下述公式(1)表征：
其中，lp表示所述目标无人机机群完成所述突防航迹后的无人机平均损毁概率；
m表示所述无人机机群的机群批数，其中，第i批次目标无人机机群的无人机的数量为ui；
uli表示第i批目标无人机机群在防空武器系统的火力拦截下完成突防时的剩余飞机数量的数学期望值。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用以执行如权利要求如上所述的无人机机群突防的火力拦截威胁评估方法的步骤。
本发明的有益效果在于：克服了现有技术在多批多架无人机协同突防、多系统组网拦截态势下难以对火力拦截威胁进行准确评估分析的不足，为后续的无人机机群突防航线优化提供了良好的支撑；
使用本发明的评估方法和装置，能够在防空系统组网拦截条件下准确地分析无人机被拦截的情况，为后续无人机的突防演习或者预防无人机突袭演习提供了良好的支撑。
附图说明
图1为本发明无人机机群突防的火力拦截威胁评估方法实施例的流程示意图；
图2为本发明无人机机群突防的火力拦截威胁评估装置实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请的发明构思为：接收无人机机群的突防航迹设置操作，确定无人机机群的参数；接收防空武器系统部署设置操作、确定防空武器系统的拦截性能参数；基于以上参数按照预设火力分配原则对无人机机群突防攻击不同时刻各个防空武器系统的火力进行分配，得到不同时刻无人机机群和防空武器系统之间的火力攻击映射关系；根据不同时刻火力攻击映射关系计算对应时刻各个批次的无人机在突防火力拦截下剩余飞机数量；将突防结束时刻火力拦截下剩余飞机数量送入预设评估模型中进行计算，得到无人机机群完成所述突防航迹的无人机平均损毁概率；本发明能够在防空系统组网拦截条件下准确分析无人机被拦截的情况，为后续无人机的突防航迹优化调整或者防空武器系统的部署调整提供了良好的支撑。
参照图1，本发明第一实施例提供一种无人机机群突防的火力拦截威胁评估方法，所述方法包括：
步骤s10:接收无人机机群的突防航迹设置操作；
可理解的是，本发明实施例的无人机机群突防的火力拦截威胁评估方法可以表征一种计算机程序，该计算机程序装载于计算机设备中(对应无人机机群突防的火力拦截威胁评估装置)；
需要说明的是，本实施例的评估方法的执行主体为计算机设备(即上述评估装置)，评估装置会接收操作人员对无人机机群的突防航迹设置操作；
本实施例在突防航迹设置好之后，评估装置会根据无人机机群的参数和防空武器系统的拦截参数自动计算无人机机群在所述突防航迹过程中一些处理步骤，最终得到无人机机群完成所述突防航迹后的无人机平均损毁概率
步骤s20：确定所述无人机机群的机群批数，各批次的无人机机群的初始无人机架数以及无人机机群的速度；
在具体实现中，评估装置会响应用户的初始化操作，接收用户输入的所述无人机机群的机群批数，各批次的无人机机群的初始无人机架数以及无人机机群的速度。
可理解的是，用户每次开展一次无人机的突防推演或者预防无人机突袭演练，均需要对之前的无人机突防机群的参数以及防空武器系统的地空导弹武器参数进行初始化操作，以便于本次演习的执行；
而对于一次演习中出现的m批无人机机群，以及每批无人机机群的无人机架数，这些参数均由操作人员(即用户)预先统计，然后用户手动将这些无人机的参数输入至评估装置中；
其中，同一批次的无人机机群的飞行速度相同，而不同批次的无人机机群的飞行速度可能相同也可能不同。
步骤s30：接收防空武器系统的部署设置操作；确定防空武器系统的拦截性能参数，所述拦截参数至少包括部署位置、拦截范围、拦截精度、目标通道数、拦截弹飞行速度、装弹数量和备弹数量；
需要说明的是，所述防空武器系统的拦截参数由所述防空武器系统硬件决定，所述不同位置区域的防空武器系统的拦截参数可能相同也可能不同；例如，防空武器系统的拦截精度与防空武器系统的技术性能相关，技术先进的防空武器系统的拦截精度通常会比技术落后的防空武器系统的拦截精度高。
在具体实现中，评估装置会响应用户的初始化操作，分别接收用户输入的各个防空武器系统的拦截参数。
步骤s40：对每个批次的无人机机群进行遍历，实时计算遍历到的目标无人机机群与所述不同位置的防空武器系统之间的相对距离，将与所述目标无人机机群之间的相对距离最短的防空武器系统作为目标防空武器系统；
可理解的是，对于每个批次的无人机机群，本实施例都会执行以下操作：
确定遍历到的目标无人机机群；
根据所述目标无人机机群的速度计算所述目标无人机机群沿所述突防航迹飞行时在t时刻的经度坐标、纬度坐标和高度坐标；
基于在所述t时刻的经度坐标、纬度坐标和高度坐标，确定所述目标无人机机群在所述t时刻与不同位置的防空武器系统之间的相对距离；
并将与所述目标无人机机群之间的相对距离最短(相对距离最近)的防空武器系统作为目标防空武器系统；
步骤s50：基于所述目标无人机机群的速度以及所述目标无人机机群与所述目标防空武器系统之间的相对距离，计算目标防空武器系统对目标无人机机群的拦截时间；
在具体实现中，对于每个批次的无人机机群，目标防空武器系统对目标无人机机群的拦截时间的计算方式为：所述目标无人机机群与所述目标防空武器系统之间的相对距离除以目标无人机机群的速度。
步骤s60：分别基于各防空武器系统的拦截参数、所述对目标无人机机群的拦截时间、以及所述机群批数和所述无人机架数，按照预设火力分配原则对各个所述防空武器系统在不同时刻的火力进行分配，得到不同时刻无人机机群和防空武器系统之间的火力攻击映射关系；
步骤s70：根据所述不同时刻无人机机群和防空武器系统之间的火力攻击映射关系实时结合所述防空武器系统的拦截精度分别计算当前时刻各个批次的无人机机群在火力拦截下剩余飞机数量；
步骤s80：将无人机机群飞行至突防航迹终点时剩余飞机数量送入预设评估模型中进行计算，得到所述无人机机群完成所述突防航迹的无人机平均损毁概率；
其中，所述预设评估模型用下述公式(1)表征：
其中，lp表示所述目标无人机机群完成所述突防航迹后的无人机平均损毁概率；
m表示所述无人机机群的机群批数，其中，第i批次目标无人机机群的无人机的数量为ui；
uli表示第i批目标无人机机群在防空武器系统的火力拦截下完成突防时的剩余飞机数量的数学期望值。
可理解的是，在现有突防火力拦截威胁评估方法中，地形威胁与火力拦截威胁存在本质区别，将其作为火力拦截威胁评估指标将会导致突防航线规划受限，而单架突防飞机的被攻击损毁概率仅适用于简单突防作战场景，无法准确反映多批多架无人机协同突防所面临的火力攻击威胁。为此本发明需要合理设计火力拦截威胁评估指标，本发明中引进提出了一种新的火力拦截威胁评估指标：突防机群完成突防行动时的平均损毁概率。假设突防机群共分为m批，其中第i批突防飞机的数量为ui，则突防机群完成突防行动时的平均损毁概率lp定义为
式(1)中uli表示在地空导弹武器系统的火力拦截下第i批无人机完成突防时剩余架数的数学期望值，当突防机群仅有1批1架构成时，lp即为单价无人机完成突防行动时的损毁概率。
进一步地，如何对火力拦截威胁评估指标计算分析：
由式(1)可以看出，评估指标lp计算的关键在于获取各批突防飞机在完成突防时剩余架数的数学期望值uli(i＝1,…,m)。在多批多架无人机协同突防、多部地空导弹武器系统组网拦截的复杂突防对抗态势下，uli不仅与第i批突防飞机有关，而且与其它各批突防飞机及防空武器系统的火力协同分配原则、目标通道数、备弹数量、拦截精度、拦截反应时间等多种因素相关。为此，本专利首先引进提出了基于距离最近优先的火力分配原则，并以该原则为基础，综合各地空导弹武器系统的目标通道数、装弹数量、备弹数量、拦截时间以及突防无人机的批次、架数等因素对无人机的突防过程进行仿真推演，得到各地空导弹武器系统在突防攻击任意时刻的火力分配方式，而后再结合地空导弹武器系统的拦截精度得到当前时刻各批无人机在火力拦截下剩余飞机数量的数学期望值，最后根据式(1)由突防结束时刻各批无人机剩余架数的数学期望值计算得到与之对应的平均损毁概率lp，从而完成突防火力拦截威胁评估。
如前所述，为准确描述复杂对抗态势下突防无人机所受火力拦截威胁，本专利中将火力拦截威胁定义为完成突防行动时的平均损毁概率lp(如式(1)所示)。为计算lp，本发明实施例中提出如下距离最近优先火力分配原则(解释上述步骤s60)：
(1)对于无人机突破防空武器系统攻击的不同时刻，当所述突防航迹的突防空域内存在单批突防飞机位于多个防空武器系统的拦截范围内时，优先使用离突防飞机最近的地空导弹武器系统实施拦截，当地空导弹武器系统的可用目标通道数量小于该批突防飞机的待攻击飞机数量时(此处待攻击飞机数量是指当前时刻该批突防飞机剩余架数的数学期望值)，则由距离该批突防飞机次近的地空导弹武器系统对剩余待攻击突防飞机实施拦截，以此类推直至所有待攻击突防飞机或所有地空导弹武器的可用目标通道均分配完毕。
(2)对于无人机突破防空武器系统攻击的不同时刻，当所述突防航迹的突防空域内存在多批突防飞机位于一个防空武器系统的拦截范围内时，地空导弹武器系统优先对距离最近批次的突防飞机实施攻击，当该批飞机的待攻击数量小于地空导弹武器系统可用目标通道数时，则将地空导弹武器系统的剩余目标通道用于打击次近距离批次突防飞机，以此类推直至所有待攻击突防飞机或地空导弹武器的所有可用目标通道均分配完毕。
(3)对于无人机突破防空武器系统攻击的不同时刻，当所述突防航迹的突防空域内存在多批突防飞机位于多个防空武器系统的拦截范围内时，首先在所有的突防飞机和地空导弹武器系统中寻找距离最近的一对突防飞机和地空导弹武器系统，在两者之间建立火力攻击关系。在此基础上，若该批突防飞机的待攻击飞机数量大于该地空导弹武器系统的可用目标通道数，则判定该地空导弹武器系统的所有可用目标通道均被用于攻击该批飞机，同时将该批突防飞机的待攻击飞机数量减去地空导弹武器系统的可用目标通道数，并忽略该地空导弹武器系统，在剩余地空导弹武器系统和所有批次突防飞机间继续寻找距离次近的一对突防飞机和地空导弹武器系统，进而在两者之间建立火力攻击关系；反之，若该批突防飞机的待攻击飞机数量小于该地空导弹武器系统的可用目标通道数，则判定该批突防飞机的所有待攻击飞机均由该地空导弹武器系统负责实施攻击，同时将该地空导弹武器系统的可用目标通道数减去该批突防飞机的数量，并忽略该批突防飞机，在剩余突防飞机和所有地空导弹武器系统间继续寻找距离次近的一对突防飞机和地空导弹武器系统，进而在两者之间建立火力攻击关系。循环迭代上述过程，直至所有待攻击飞机或所有地空导弹武器的可用目标通道均分配完毕。
本发明实施例克服了现有技术在多批多架无人机协同突防、多系统组网拦截态势下难以对火力拦截威胁进行准确评估分析的不足，为后续的无人机机群突防航线优化提供了良好的支撑，使用本发明的评估方法，能够在防空系统组网拦截条件下准确地分析无人机被拦截的情况，为后续无人机的突防航线规划或者预防无人机突防作战训练提供了良好的支撑。
此外，参照图2，图2本发明提供一种无人机机群突防的火力拦截威胁评估装置示意图，所述装置包括：
航迹设置单元10，用于接收无人机机群的突防航迹设置操作；
可理解的是，本发明实施例的无人机机群突防火力拦截威胁评估方法可以表征一种计算机程序，该计算机程序装载于计算机设备中(对应无人机机群突防火力拦截威胁评估装置)；
需要说明的是，本实施例的评估方法的执行主体为计算机设备(即上述评估装置)，评估装置会接收操作人员对无人机机群的突防航迹设置操作；
本实施例在突防航迹设置好之后，评估装置会根据无人机机群的参数和防空武器系统的拦截参数自动计算无人机机群在所述突防航迹过程中一些处理步骤，最终得到无人机机群完成所述突防航迹后的无人机平均损毁概率
无人机参数设置单元20，用于确定所述无人机机群的机群批数，各批次的无人机机群的初始无人机架数以及无人机机群的速度；
在具体实现中，评估装置会响应用户的初始化操作，接收用户输入的所述无人机机群的机群批数，各批次的无人机机群的初始无人机架数以及无人机机群的速度。
可理解的是，用户每次开展无人机突防火力拦截威胁评估，均需要对的无人机突防机群的参数以及防空武器系统的地空导弹武器参数进行初始化操作，以便于本次演习的执行；
而对于一次突防中出现的m批无人机机群，以及每批无人机机群的无人机架数，这些参数均由操作人员(即用户)预先统计，然后用户手动将这些无人机的参数输入至评估装置中；
其中，同一批次的无人机机群的飞行速度相同，而不同批次的无人机机群的飞行速度可能相同也可能不同。
防空武器参数设置单元30，用于接收各个防空武器系统的拦截参数，所述拦截参数至少包括部署位置、拦截范围、拦截精度、目标通道数、装弹数量和备弹数量；
需要说明的是，所述防空武器系统的拦截参数由所述防空武器系统硬件决定，所述不同位置区域的防空武器系统的拦截参数可能相同也可能不同；例如，防空武器系统的拦截精度与防空武器系统的技术性能相关，技术先进的防空武器系统的拦截精度会比技术落后的防空武器系统的拦截精度高。
在具体实现中，评估装置会响应用户的初始化操作，分别接收用户输入的各个防空武器系统的拦截参数。
相对距离计算单元40，用于对每个批次的无人机机群进行遍历，实时计算遍历到的目标无人机机群与所述不同位置防空武器系统之间的相对距离，将与所述目标无人机机群之间的相对距离最短的防空武器系统作为目标防空武器系统；
可理解的是，对于每个批次的无人机机群，本实施例都会执行以下操作：
确定遍历到的目标无人机机群；
根据所述目标无人机机群的速度计算所述目标无人机机群沿所述突防航迹飞行时在t时刻的经度坐标、纬度坐标和高度坐标；
基于在所述t时刻的经度坐标、纬度坐标和高度坐标，确定所述目标无人机机群在所述t时刻与不同位置的防空武器系统之间的相对距离；
并将与所述目标无人机机群之间的相对距离最短(相对距离最近)的防空武器系统作为目标防空武器系统；
拦截时间计算单元50，用于基于所述目标无人机机群的速度以及所述目标无人机机群与所述目标防空武器系统之间的相对距离，计算目标防空武器系统对目标无人机机群的拦截时间；
在具体实现中，对于每个批次的无人机机群，目标防空武器系统对目标无人机机群的拦截时间的计算方式为：所述目标无人机机群与所述目标防空武器系统之间的相对距离除以目标无人机机群的速度。
火力分配单元60，用于分别基于各防空武器系统的拦截参数、所述对目标无人机机群的拦截时间、以及所述机群批数和所述无人机架数，按照预设火力分配原则对各个所述防空武器系统在不同时刻的火力进行分配，得到不同时刻无人机机群和防空武器系统之间的火力攻击映射关系；
剩余飞机计算单元70，用于根据所述不同时刻无人机机群和防空武器系统之间的火力攻击映射关系实时结合所述防空武器系统的拦截精度分别计算当前时刻各个批次的无人机机群在火力拦截下剩余飞机数量；
评估单元80，用于将无人机机群飞行至突防航迹终点时剩余飞机数量送入预设评估模型中进行计算，得到所述无人机机群完成所述突防航迹的无人机平均损毁概率；
其中，所述预设评估模型用下述公式(1)表征：
其中，lp表示所述目标无人机机群完成所述突防航迹后的无人机平均损毁概率；
m表示所述无人机机群的机群批数，其中，第i批次目标无人机机群的无人机的数量为ui；
uli表示第i批目标无人机机群在防空武器系统的火力拦截下完成突防时的剩余飞机数量的数学期望值。
本发明评估装置实施例的有益效果在于：克服了现有技术在多批多架无人机协同突防、多系统组网拦截态势下难以对火力拦截威胁进行准确评估分析的不足，为后续的无人机机群突防航线优化提供了良好的支撑；
使用本发明的评估装置，能够在防空系统组网拦截条件下准确地分析无人机被拦截的情况，为后续无人机的突防演习或者预防无人机突袭演习提供了良好的支撑。
需要说明的是，为了进一步对上述评估方法和评估装置实施例进行解释说明，本发明示意一种仿真示例，
仿真示例：
以距离最近优先火力分配原则为基础，本发明仿真示例的所述突防火力拦截威胁评估过程由突防态势初始化和突防行动仿真推演两部分构成。
(1)突防态势初始化
本部分主要根据突防对抗双方的装备部署，对突防机群和地空导弹武器系统的状态进行出初始化设置。
a.突防机群初始化
根据突防行动方案，对突防无人机的批数m及各批次突防无人机的架数ui、突防航迹(lpi(t),api(t),hpi(t))进行初始化，并令第i批突防飞机剩余架数uli的初始值等于ui，i＝1,…,m。此处lpi(t)、api(t)、hpi(t)分别为第i批突防无人机沿预定的突防航迹飞行时在t时刻的经度、纬度、高度坐标，由无人机的飞行速度递推得到。
b.地空导弹武器系统初始化
根据突防对象的防空部署，对突防区域地空导弹武器系统的数量n及每部地空导弹武器系统的目标通道数cj、发射装置最大装弹数为mfj，发射装置剩余装弹数为mlfj、系统总备弹数为mcj、系统剩余备弹数为mlcj、系统杀伤概率pj、部署位置(lmj,amj,hmj)及杀伤范围φj进行初始化赋值，其中mlfj的初始值取为mfj，mlcj的初始值取为mcj，j＝1,…n。在此基础上，对于突防区域内的第j部地空导弹系统，令tpj(h)表示其第h个目标通道发起下轮攻击所需剩余准备时间，初始化tpj(h)值等于0，h＝1,…cj，即初始时刻地空导弹武器系统每个目标通道均处于空闲可用状态；
需要说明的是，上述系统杀伤概率pj表示防空武器系统的拦截精度，杀伤概率pj由所述防空武器系统硬件决定。
(2)突防仿真推演
本部分主要通过仿真推演得到突防机群完成突防行动时的平均损毁概率，实现对突防火力拦截威胁的准确评估，为后续的突防航迹优化调整提供支撑。本示例在突防航迹设置好之后，评估装置会根据无人机机群的参数和防空武器系统的拦截参数自动计算无人机机群在所述突防航迹过程中一些处理步骤，最终得到无人机机群完成所述突防航迹后的无人机平均损毁概率：
记仿真推演迭代次数l的初始值等于0，仿真推演的时间步长为δt，δt的值取为地空导弹系统目标截获与跟踪时间的1/5～1/10。以此为基础，仿真推演的具体过程如下。
步骤a.突防飞机空间位置更新
令当前时刻t＝lδt，根据预定突防航线，获取当前时刻各批突防飞机的空间位置坐标(lpi(lδt),api(lδt),hpi(lδt))，i＝1,…m。同时，按照式(2)对各地空导弹武器系统所有目标通道的下一轮攻击剩余准备时间进行更新
tpj(h)＝max(tpj(h)-δt,0)(2)
式中j＝1,…,n、h＝1,…,cj。完成上述处理后，转入步骤b构建火力拦截距离标记矩阵。
步骤b.火力拦截距离标记矩阵构建
根据当前时刻突防飞机的空间位置信息，构建m×n维火力拦截距离标记矩阵f，f中第(i,j)个元素fi,j的取值为
式中ri,j表示当前时刻第i批无人机到第j部地空导弹系统的距离。完成上述处理后转入步骤c进行拦截火力密度设置。
步骤c.拦截火力密度设置
拦截火力密度是指防空系统在进行目标拦截时，对单个目标同时发射的导弹数量。火力密度越大，杀伤概率越高，但所需导弹数量也越多。
按照在目标全覆盖的前提下尽可能提高火力密度的原则，对于第j(j＝1,…,n)部地空导弹系统，仿真过程中将其拦截火力密度naj设置为：
式(4)中
完成上述步骤后转入步骤d构建火力攻击映射。
步骤d.火力攻击映射
根据距离最近优先火力分配原则，从火力拦截距离标记矩阵f中搜索最小的非零元素。若f中最小非零元素位于第
若矩阵f中所有元素都等于0，则表明在距离最近优先火力分配原则下，当前时刻所有可能的火力攻击分析均已完成，直接转入步骤i。
步骤e.可用目标通道统计
统计第
步骤f.突防飞机受攻击损失分析
根据第
情况1：当
第
同时，第
情况2：当
第
同时，第
情况3：当
第
同时，第
情况4：当
第
同时，第
情况5：当
第
同时，第
在完成上述分析基础上，转入步骤h对第
步骤h.目标通道状态更新
若本轮攻击后的
式中，tsf为目标截获与发射时间，是指地导系统完成对目标的截获跟踪并控制导弹发射的时间；tsb为导弹制导与拦截时间，是指导弹发射后在制导系统的控制下飞行至目标处与目标相遇完成系统拦截的时间；tzy表示地导武器系统的火力转移时间。
若本轮攻击后的
重新装填后，第
同时本轮攻击过后，将第
tzt表示地导武器系统的导弹装填时间。
在完成上述分析基础上，再次转入步骤d构建新的火力攻击映射，直至矩阵f中所有元素都等于0，即当前时刻所有可能的攻击均已完成。
步骤i.突防进程判断
若(lpi(lδt),api(lδt),hpi(lδt))为突防航迹终点，则结束仿真推演，并将当前时刻各批突防无人机预期剩余架数uli(i＝1,…m)代入式(1)得到最终的火力拦截威胁评估结果输出。
若(lpi(lδt),api(lδt),hpi(lδt))不是突防航迹终点，则令l＝l+1，转入步骤a进行下一时刻的仿真推演。
此外，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用以执行所述无人机机群突防的火力拦截威胁评估方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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