一种基于BiLSTM-Attention的战术意图识别方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114266355A(43)申请公布日2022.04.01(21)申请号202111496364.XG06N5/04(2006.01)(22)申请日2021.12.09G06K9/62(2022.01)(66)本国优先权数据202110335495.32021.03.29CN(71)申请人中国人民解放军空军工程大学地址710051陕西省西安市长乐东路甲字一号(72)发明人宋亚飞滕飞王坚王刚雷蕾(74)专利代理机构北京众泽信达知识产权代理事务所(普通合伙)11701代理人周振(51)Int.Cl.G06N7/00(2006.01)G06N3/04(2006.01)G06N3/08(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图5页(54)发明名称一种基于BiLSTM-Attention的战术意图识别方法(57)摘要本发明公开了一种基于BiLSTM‑Attention的战术意图识别方法，它包括如下步骤：步骤S1：将空中目标意图识别描述为空战意图识别特征到空战意图类型的映射；步骤S2：建立基于BiLSTM‑Attention空战意图识别模型。本发明的有益效果在于：在基于LSTM网络的基础上引入双向(Bidirectional)循环机制和注意力(Attention)机制，从而模拟决策人员对于空战情况的推理过程。将编码化的空战特征向量输入BiLSTM层，相比放入LSTM层能充分利用历史时刻和未来时刻信息综合作出判断；把BiLSTM层的输出向量放入Attention机制层能进一步突出影响意图的关键信息，提高意图识别的准确率。CN114266355ACN114266355A权利要求书1/3页1.一种基于BiLSTM‑Attention的战术意图识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：将空中目标意图识别描述为空战意图识别特征到空战意图类型的映射；步骤S2：建立基于BiLSTM‑Attention空战意图识别模型。2.如权利要求1所述的一种基于BiLSTM‑Attention的战术意图识别方法，其特征在于：所述的步骤S1为确定战术意图空间I到时序特征集VT的映射函数，如下公式(1)：其中，I＝(i1,i2,…,in)为空中目标战术意图空间，即{突防、佯攻、攻击、侦察、撤退、监视、电子干扰}七种意图类型，VT为t1到tT连续T个时刻的特征集构成的时序特征集，函数f为一个意图类型与各时刻采集的战场实时特征信息的映射函数。3.如权利要求2所述的一种基于BiLSTM‑Attention的战术意图识别方法，其特征在于，所述的步骤S1还包括：步骤S11：对目标战术意图空间描述建立敌方目标的战术意图空间包括{突防、佯攻、攻击、侦察、撤退、监视、电子干扰}七种意图类型；步骤S12：空中目标战术意图识别特征描述空战能力因子也是决定目标威胁程度大小的重要因素，对于战机的空战能力，构建单机空战能力威胁函数C：C＝[lnε1+ln(ε2+1)+ln(∑ε3+1)]ε4ε5ε6ε7(2)其中，ε2机载武器性能、ε3机载设备探测能力、ε4战机的基本飞行性能、ε5战机的操作性能、ε6战机的作战生存性能，ε7电子信息对抗性能。4.如权利要求1所述的一种基于BiLSTM‑Attention的战术意图识别方法，其特征在于，所述的步骤S2包括：BiLSTM‑Attention模型共分为三部分：空战特征向量输入层、隐含层和输出层，所述的隐含层包括BiLSTM层、Attention层和Dense层三部分。5.如权利要求2所述的一种基于BiLSTM‑Attention的战术意图识别方法，其特征在于，所述的步骤S2包括：步骤S21：计算空战特征向量输入层；步骤S22：计算隐含层。6.如权利要求5所述的一种基于BiLSTM‑Attention的战术意图识别方法，其特征在于，所述的步骤S21包括：步骤S211：读取采集数据并进行数据清洗；步骤S212：将数值型空战特征数据进行归一化处理；对敌机加速度、敌机高度、敌机速度、敌机空战能力因子、航向角、方位角、我机加速度、我机高度、我机速度、我机空战能力因子、双方距离共11种数值型空战特征数据进行归一化处理；对于第x种数值型数据Fx＝[fx1,fx2,…fxi,…,fxn](x＝1,2,…,11)，n为数据总数，将第x种中第i个原始数据值fxi映射到区间[0，1]的结果为f′xi，其公式为：2CN114266355A权利要求书2/3页式中：minFx为第x维特征Fx的最小值；maxFx为第x维特征Fx的最大值；步骤S213：将非数值型空战特征数据编码对于对空雷达状态、对海雷达状态、干扰状态、受干扰状态4种属性数据编码表示为0和1，对于机动类型和敌机类型两种属性数据，获