ES2913848T3 - Procedimiento y dispositivo de optimización de un plan de asignación de recursos - Google Patents
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Abstract
Sistema de procesamiento de amenazas aéreas en el ámbito militar, que comprende una asignación de misiles para hacer frente a las amenazas aéreas, comprendiendo dicho sistema (15): - una primera unidad (12) para recuperar información sobre la situación aérea del entorno de una zona a proteger por dicho sistema (15), detectando dicha primera unidad (12) amenazas aéreas y transmitiendo información de posición y de cinemática de las amenazas aéreas; - una segunda unidad (1) para procesar dicha información para deducir de ella una propuesta de intervención, determinando en primer lugar ventanas de disparo de los misiles a partir de dicha información y deduciendo después la propuesta de intervención a partir de dichas ventanas de disparo, siendo dicha propuesta de intervención un plan óptimo de asignación de misiles, especificando dicha propuesta de intervención la asignación de los misiles y los instantes de disparo de los misiles para hacer frente a las amenazas aéreas; y - una tercera unidad (17) para llevar a cabo una etapa de aprobación de la propuesta de intervención, realizándose la intervención de acuerdo con una propuesta de intervención aprobada por dicha tercera unidad (17), incluyendo dicha segunda unidad (1) un dispositivo automático de optimización de un plan de asignación de misiles, que comprende: - medios (4) de entrada de datos; - primeros medios (2) para determinar, a partir de los datos introducidos, ventanas temporales de disponibilidad y de eficacia, relativas a dichos misiles; - segundos medios (5) para determinar, con la ayuda de dichas ventanas temporales, el plan óptimo de asignación de misiles; y - medios usuarios (11) que utilizan el plan de asignación óptimo, determinado por dichos segundos medios (5), comprendiendo dichos segundos medios (5): - un primer elemento (6) configurado para probabilizar un espacio de soluciones, a saber, dichas ventanas temporales, generando funciones continuas en función del tiempo que respetan dichas ventanas temporales; y - un segundo elemento (8) configurado para optimizar el plan de asignación a partir del espacio de soluciones así probabilizado.
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo de optimización de un plan de asignación de recursos
La presente invención se refiere a un dispositivo y un procedimiento de optimización de un plan de asignación de recursos.
En el contexto de la presente invención, se entiende por asignación de recursos el hecho de asociar recursos a objetivos, por ejemplo, armas a objetivos a alcanzar en el ámbito militar.
Más concretamente, la presente invención se puede aplicar a cualquier situación de asignación de recursos o de tareas que se pueda modelizar mediante ventanas de disponibilidad y de eficacia, es decir, mediante ventanas dependientes del tiempo para las que se puede utilizar (es decir, está disponible) el recurso correspondiente y cuyo valor ilustra la eficacia de este recurso para lograr su objetivo, por ejemplo, la eficacia de un arma como por ejemplo un misil para destruir un objetivo.
Numerosas aplicaciones son posibles en el ámbito de la planificación de misión y/o del control de misión, y esto en particular en los siguientes sectores: aeronáutica civil o militar (preparación de misión para sistemas de armas), sistemas autónomos civiles o militares (drones), transporte aéreo (gestión de aeropuertos), ámbito de la logística en sentido amplio, ámbito de los transportes (transporte ferroviario, gestión del tráfico, mercancías).
Aunque por tanto puede ser utilizada en numerosos ámbitos, la presente invención se aplica al ámbito militar, y más concretamente al caso de los sistemas de mando y control (“Command & Control (C2)” en inglés) que gestionan en particular una asignación de armas a objetivos (“Weapon Target Assignement” en inglés). En un contexto militar, la defensa de una zona frente a una ofensiva enemiga requiere un procesamiento previo minucioso para asignar lo mejor posible los recursos disponibles para hacer frente a las amenazas maximizando la expectativa de supervivencia de los puntos estratégicos defendidos.
En función de las amenazas, el sistema de mando y control determina una solución de intervención teniendo en cuenta criterios operativos y técnicos.
La determinación de una solución de intervención se basa no solo en la asignación de las armas disponibles a los objetivos, sino también en la elección de la fecha de disparo. Esto último puede resultar muy complicado dadas las numerosas limitaciones e incertidumbres que existen en un sistema complejo de este tipo.
Por lo tanto, la modelización de un escenario de este tipo plantea un problema real que encuentran los fabricantes de armamento en la elaboración de soluciones que respondan a esta dificultad. Es necesario, en efecto, ser capaz de encontrar una solución basada en un horizonte temporal, pero también ser capaz de modelizar las zonas de incertidumbre cuando la amenaza está a tiro. Un operador deberá validar una intervención basándose en la pertinencia de las fechas de disparo propuestas, teniendo en cuenta la pertinencia de las probabilidades de éxito asociadas. La solución de intervención deberá ser factible y óptima en términos de probabilidad de éxito.
Un primer enfoque habitual prevé modelizar la situación como una sucesión de problemas de asignación de armas a objetivos en versión estática. A cada amenaza se le atribuye un grado de peligrosidad, y a cada una de las armas se le atribuye una probabilidad de éxito contra esa amenaza. El problema se convierte en dinámico teniendo en cuenta un escenario paso a paso, y observando los resultados de cada uno de los combates resultantes de la asignación realizada en el paso anterior. El documento "Automated threat response using intelligent agents (ATRIA)” de Quan A. et al. (aerospace conference 2001, ISBN 978-0-7803-6599-5) es un ejemplo de ello.
Otro enfoque habitual prevé utilizar un espacio de tiempo discreto y asociar al mismo una probabilidad de éxito. Este enfoque permite planificar una solución de intervención con un horizonte temporal que se divide en partes.
Sin embargo, ninguna de estas soluciones es satisfactoria para las aplicaciones previstas. En efecto:
- la modelización del problema dinámico en sucesión de problemas estáticos no siempre es capaz de resolver el problema real en la medida en que no tiene en cuenta la continuidad del tiempo y las posibilidades de previsión a largo plazo de una solución de intervención. Al reducirse el problema a una sucesión de problemas estáticos, se absorbe la noción de previsión. La planificación a largo plazo no es posible. Este método no permite la secuenciación de disparos para optimizar de manera global el problema; y
- la modelización probabilística en tiempo discreto no permite gestionar de manera fiable los límites de la segmentación de tiempo. En efecto, dicha modelización supone que entre dos instantes de tiempo muy cercanos, la probabilidad de éxito puede pasar de 0 a un valor significativo. Esto representa un gran defecto de modelización: por ejemplo, para la aplicación anteriormente mencionada en el ámbito militar en alcances de varios kilómetros, unos pocos metros son despreciables y no deberían conducir a una diferencia tan significativa.
Por consiguiente, no existe ningún dispositivo o medios técnicos que permitan determinar y optimizar un plan de asignación de recursos.
La presente invención comprende un dispositivo de optimización de un plan de asignación de recursos, que permite
solucionar los inconvenientes antes mencionados. Este dispositivo forma parte de un sistema de procesamiento de amenazas en el ámbito militar, como se especifica a continuación.
Según la invención, dicho dispositivo del tipo que comprende:
- medios de entrada de datos;
- primeros medios para determinar, a partir de los datos introducidos, ventanas temporales de disponibilidad y eficacia, relativas a dichos recursos;
- segundos medios para determinar, con la ayuda de estas ventanas temporales, un plan óptimo de asignación de recursos; y
- medios usuarios que utilizan un plan de asignación óptimo, determinado por los segundos medios,
es destacable por que dichos segundos medios comprenden:
- un primer elemento configurado para probabilizar un espacio de soluciones, a saber, dichas ventanas temporales, generando funciones continuas en función del tiempo respetando las ventanas temporales; y
- un segundo elemento configurado para optimizar el plan de asignación a partir del espacio de soluciones así probabilizado.
Así, gracias a la invención, se obtiene un dispositivo que permite determinar y optimizar un plan de asignación de recursos.
El dispositivo de acuerdo con la presente invención comprende así, como se especifica a continuación, medios técnicos para generar datos, medios técnicos para procesar datos de forma automática (a fin de determinar un plan de asignación óptimo) y medios técnicos para utilizar los resultados del procesamiento.
Por “probabilizar” se entiende el hecho de asignar probabilidades a los elementos del conjunto considerado. Por lo general, la probabilidad es una evaluación del carácter probable de un suceso; cuanto mayor sea este número, mayor será la probabilidad de que se produzca el suceso.
Además, ventajosamente:
- los medios de entrada de datos comprenden medios (por ejemplo un radar) que permiten suministrar automáticamente datos y/o medios que permiten a un operador introducir datos; y/o
- los medios usuarios comprenden medios de visualización que visualizan el plan de asignación óptimo en una pantalla; y/o
- los medios de visualización y los medios que permiten a un operador introducir datos forman parte de una interfaz hombre/máquina; y/o
- el primer elemento está configurado para llevar a cabo una interpolación a partir de puntos de prestaciones para obtener una modelización probabilizada y continua del espacio de soluciones; y/o
- el segundo elemento está configurado para realizar una optimización por enjambre de partículas.
El dispositivo de acuerdo con la invención puede utilizar cualquier modelización matemática habitual de tipo probabilístico de las ventanas temporales de disponibilidad y de eficacia.
El dispositivo de acuerdo con la invención permite así responder al problema de modelización de manera sencilla incluyendo al mismo tiempo una mayor fiabilidad en la representación matemática. La planificación con horizonte temporal y las zonas de transición se representan de manera precisa. El uso de leyes de probabilidad permite cuantificar dentro de un sistema operativo la disponibilidad y la eficacia de cada recurso, y optimizar así globalmente la misión en el tiempo, maximizando la probabilidad de éxito de la misión.
Para ello, se define por tanto una ventana de disponibilidad de recursos (por ejemplo, de armas) a la que se asocia una probabilidad de éxito que se modeliza mediante las leyes fundamentales de la probabilidad.
El dispositivo de acuerdo con la invención permite así en particular resolver los dos problemas siguientes:
- la incertidumbre en los límites al usar las propiedades matemáticas de una modelización por ley normal; y - la propuesta de una solución con horizonte temporal.
Por otro lado, además de representar más fielmente las zonas de transición, la presente invención permite obtener un espacio de soluciones más preciso y continuo que una solución habitual basada en un espacio discreto.
La presente invención se refiere a un sistema de procesamiento de amenazas aéreas en el ámbito militar, en particular del tipo de mando y control (C2), que comprende un dispositivo de optimización como el mencionado anteriormente, comprendiendo dicho sistema una asignación de misiles para hacer frente a las amenazas aéreas, y que comprende: - una primera unidad para recuperar información sobre la situación aérea del entorno de una zona a proteger por dicho sistema, detectando dicha primera unidad amenazas y transmitiendo información de posición y de cinemática de las amenazas;
- una segunda unidad, que comprende el dispositivo de optimización antes mencionado, para procesar esta información a fin de deducir de ella una propuesta de intervención, determinando en primer lugar ventanas de disparo a partir de dicha información, y deduciendo después la propuesta de intervención a partir de estas ventanas de disparo; y
- una tercera unidad para llevar a cabo una etapa de aprobación de la propuesta de intervención, realizándose la intervención de acuerdo con una propuesta de intervención aprobada por dicha tercera unidad.
Además, ventajosamente:
- la primera unidad comprende al menos un radar que transmite a dicho dispositivo información sobre la situación aérea del entorno de una zona a proteger por el sistema; y/o
- el sistema comprende, además, una interfaz hombre/máquina que permite a un operador realizar una aprobación; y/o - el sistema comprende, además, medios de visualización que visualizan la propuesta de intervención aprobada por dicha tercera unidad.
La presente invención se refiere, además, a un procedimiento de optimización automática de un plan de asignación de misiles que forma parte de un método de procesamiento de amenazas aéreas en el ámbito militar, como se especifica a continuación.
Según la invención, dicho procedimiento de optimización según el cual, de manera automática, se llevan a cabo las siguientes etapas:
A/ se generan datos y se determinan, a partir de los datos generados, ventanas temporales de disponibilidad y de eficacia, en relación con dichos recursos; y
B/ con la ayuda de estas ventanas temporales, se determina un plan óptimo de asignación de recursos, que se utiliza a continuación,
es destacable por que en la etapa B/, se llevan a cabo las siguientes operaciones sucesivas:
a) se probabiliza el espacio de soluciones, a saber, dichas ventanas temporales, generando funciones continuas en función del tiempo que respetan dichas ventanas temporales; y
b) se optimiza el plan de asignación a partir del espacio de soluciones así probabilizado.
El procedimiento de acuerdo con la invención prevé por lo tanto una modelización probabilística temporal para evaluar el plan en su conjunto, considerando las limitaciones reales, pero también los espacios difusos, es decir, la zona de tiempo en la que la amenaza se pone a tiro.
Ventajosamente, en la etapa B/a), se lleva a cabo una interpolación a partir de puntos de prestaciones para obtener una modelización probabilizada y continua del espacio de soluciones.
Además, de forma ventajosa, en la etapa B/b), se realiza una optimización por enjambre de partículas. También son posibles otros métodos de optimización habituales (algoritmos genéticos, algoritmos voraces, etc.).
Por tanto, la presente invención también se refiere a un método de procesamiento de amenazas aéreas en el ámbito militar, que comprende una asignación de armas para hacer frente a las amenazas.
Este método, según el cual se llevan a cabo las siguientes etapas sucesivas:
a) se recupera información sobre la situación aérea del entorno de una zona a proteger, detectando amenazas y transmitiendo información de posición y de cinemática de las amenazas;
p) se procesa esta información para deducir de ella una propuesta de intervención, determinando en primer lugar ventanas de disparo a partir de dicha información, y deduciendo después la propuesta de intervención a partir de estas ventanas de disparo, especificando dicha propuesta de intervención la asignación de armas y los instantes de disparo de estas armas para hacer frente a las amenazas; y
Y) se prevé una etapa de aprobación de la propuesta de intervención, realizándose la intervención de acuerdo con una propuesta de intervención aprobada en esta etapa y),
es destacable, según la invención, por que en la etapa p), se determina la propuesta de intervención llevando a cabo el procedimiento de optimización mencionado anteriormente.
Las figuras del dibujo adjunto permitirán comprender bien cómo se puede llevar a cabo la invención. En estas figuras, referencias idénticas designan elementos similares.
La figura 1 es el diagrama de bloques de un dispositivo de acuerdo con la invención.
La figura 2 es un gráfico que permite explicar las características del procedimiento realizado por el dispositivo de acuerdo con la invención.
La figura 3 es el diagrama de bloques de un sistema de procesamiento de amenazas, utilizando un dispositivo de acuerdo con la invención.
El dispositivo 1 de acuerdo con la invención y representado esquemáticamente en la figura 1 está concebido para realizar una optimización automática de un plan de asignación de recursos, es decir, determinar un plan que optimice lo mejor posible la asignación de los diferentes recursos considerados a objetivos particulares, por ejemplo de armas para hacer frente a las amenazas.
Para ello, dicho dispositivo de optimización 1 es del tipo que comprende:
- medios 4 de entrada de datos;
- medios 2 para determinar, a partir de la información y de los datos recibidos, ventanas temporales de disponibilidad y eficacia, en particular ventanas de disparo de armas, en relación con los recursos considerados. Esta información y estos datos se reciben desde los medios 4 de entrada de datos a través de un enlace 3;
- medios 5 que están conectados a través de un enlace 7 a dichos medios 2 y que están configurados para determinar, con la ayuda de estas ventanas temporales, un plan óptimo de asignación de recursos; y
- medios usuarios 11 que utilizan el plan de asignación óptimo, determinado por los medios 5.
En el contexto de la presente invención, los medios 4 de entrada de datos pueden comprender:
- medios 12 (dispositivos o sistemas como por ejemplo un radar) que permiten suministrar datos automáticamente; y/o - medios 13 que permiten a un operador introducir datos, en particular manualmente. Estos medios 13 pueden comprender un teclado, un ratón, un panel táctil, etc., o cualquier otro medio habitual, asociado por ejemplo a una pantalla, que permite a un operador introducir datos en dicho dispositivo 1
Según la invención, dichos medios 5 comprenden, como se representa en la figura 1:
- un elemento 6 que está conectado a través del enlace 7 a dichos medios 2 y que está configurado de manera que probabilice un espacio de soluciones, a saber, dichas ventanas temporales, generando funciones continuas en función del tiempo que respetan dichas ventanas temporales; y
- un elemento 8 que está conectado a través de un enlace 9 al elemento 6 y que está configurado de manera que se optimice el plan de asignación a partir del espacio de soluciones así probabilizado.
A continuación, el elemento 8 transmite el plan de asignación óptimo a través de un enlace 10 a los medios usuarios 11. Los medios usuarios 11 son medios que utilizan el plan de asignación óptimo, determinado por los medios 5. Estos medios usuarios 11 incluyen, por ejemplo, una unidad de visualización (que visualiza este plan de asignación óptimo en una pantalla) o medios de impresión (que imprimen el plan de asignación óptimo). Los medios 11 pueden formar con los medios 13 una interfaz hombre/máquina.
En una realización particular, el elemento 6 lleva a cabo una interpolación a partir de puntos de prestaciones para obtener una modelización probabilizada y continua del espacio de soluciones (ventanas temporales de disponibilidad y de eficacia). Una interpolación de este tipo se puede llevar a cabo de manera precisa y eficaz utilizando, por ejemplo, una interpolación habitual en splines de Bézier.
La modelización llevada a cabo por el dispositivo 1 se basa en leyes de probabilidad habituales (Gaussiana, de Poisson, etc.). Esta solución permite:
- definir la probabilidad de éxito en función del tiempo; y
- anticipar a largo plazo el plan de asignaciones.
Cabe señalar que una ventaja de los espacios probabilizados es que existe una teoría matemática importante sobre la combinación de sucesos (independientes o no) que hace que este enfoque sea aún más fiable.
A modo de ilustración, se ha representado en la figura 2 (que ilustra una probabilidad P en función del tiempo T), una curva de probabilidad G que es una curva de disponibilidad y de eficacia y que se modela como una suma de dos gaussianas F1 y F2.
Además, en una realización particular, el elemento 8 utiliza un método de optimización basado en el principio de la optimización por enjambre de partículas, como se define por ejemplo en un artículo de Leboucher, Chelouah, Siarry y Le Ménec, titulado "A Swarm Intelligence Method Combined to Evolutionary Game Theory Applied to the Resources Allocation Problem" y publicado en "International Journal of Swarm Intelligence Research" (IJSIR), vol.3, p.20- 38, 2012.
Dicho dispositivo 1 de acuerdo con la presente invención puede aplicarse en numerosos ámbitos.
En una aplicación preferida, dicho dispositivo 1 forma parte de un sistema 15 de procesamiento de amenazas en el ámbito militar, en particular de tipo de mando y control, que comprende una asignación de armas, en particular de misiles, para hacer frente a amenazas (generalmente aéreas).
Este sistema 15 comprende, como se representa en la figura 3:
- medios 12 que comprenden al menos un radar 16 que transmite al dispositivo 1 a través del enlace 3 información sobre la situación aérea del entorno de la zona a proteger por el sistema 15. Estos medios 12 pueden ya formar parte (al menos en parte) del dispositivo 1 o estar dedicados al sistema 15. El radar 16 detecta amenazas y transmite la información correspondiente, en particular la posición y la cinemática de las amenazas;
- dicho dispositivo 1 que procesa esta información para deducir de ella una propuesta de intervención, determinando en primer lugar con la ayuda de los medios 2 ventanas de disparo a partir de dicha información previamente formateada, y deduciendo después con la ayuda de los medios 5 la propuesta de intervención a partir de estas ventanas de disparo. Esta propuesta de intervención es un plan de asignación óptimo que especifica una asignación de armas y prevé instantes o fechas de disparo para hacer frente a las amenazas; y
- medios 17 para llevar a cabo una etapa de aprobación de la propuesta de intervención, recibida desde el dispositivo 1 mediante el enlace 10. La aprobación la realiza un operador con la ayuda de medios 18 (que forman parte por ejemplo de la interfaz hombre/máquina mencionada anteriormente) que se conectan a través de un enlace 19 a dichos medios 17.
A continuación, se realiza la intervención de acuerdo con la propuesta de intervención aprobada por dichos medios 17 y transmitida por un enlace 20, por ejemplo a medios de visualización (no representados). Los medios 17 y el dispositivo 1 (en particular sus medios 2, 6 y 8) forman parte por ejemplo de una unidad 21 de procesamiento de información.
Los procesamientos llevados a cabo por los diferentes medios del dispositivo 1 se describen con más detalle a continuación.
A partir de la información suministrada por el radar 16, el dispositivo 1 realiza un post-procesamiento de la información para poder utilizar esta información. Este procesamiento se descompone en dos subtareas: el cálculo de la capacidad de alcance de los misiles sobre la amenaza en cuestión, y la optimización de la secuenciación de los disparos para optimizar el procesamiento del conjunto de las amenazas.
El cálculo de la capacidad de alcance, llevado a cabo de forma habitual por los medios 2, consiste en convertir la información proporcionada por el radar 16 y formateada en ventanas de disparo para el cálculo de la mejor secuencia de disparo al nivel del plano de intervención. Para ello, los medios 2 calculan, por ejemplo, la intersección entre una trayectoria y un volumen cuyas entradas son la cinemática de la amenaza y las prestaciones de las armas. Los medios 2 proporcionan ventanas de disparo temporales que pueden dividirse opcionalmente en varias partes.
Los medios 5 determinan entonces el plan de intervención en función de estas ventanas de disparo.
Los medios 5, por tanto, utilizan como entrada las ventanas de disparo y, después de la determinación de la solución óptima, proporcionan un conjunto de soluciones del tipo: {Misil; Amenaza; Fecha de Disparo}.
Para ello, el elemento 6 de los medios 5 probabiliza en primer lugar el espacio de soluciones, es decir, las citadas ventanas de disparo, generando funciones continuas que modelizan dichas ventanas de disparo.
Como se indicó anteriormente, el espacio de soluciones se puede probabilizar utilizando un sistema simple de interpolación a partir de puntos de prestaciones. Una interpolación de este tipo se puede llevar a cabo de manera precisa y eficaz utilizando, por ejemplo, una interpolación en splines de Bézier. Se obtiene así una modelización probabilizada y continua del espacio de soluciones a partir de puntos de prestaciones reales, es decir la probabilidad de éxito de un disparo en función del instante (o fecha) de disparo.
La solución debe tener en cuenta tres puntos principales: la asociación de misiles para hacer frente a una única amenaza, la posibilidad de planificar la intervención con un horizonte temporal, y la definición de un criterio que sea una métrica común, por ejemplo basado en la capacidad del sistema para hacer frente a cualquier tipo de escenario. El dispositivo 1 de acuerdo con la invención permite tener en cuenta estos diferentes aspectos.
Se modeliza de manera conocida un enfoque probabilizado basado en una sucesión de sucesos temporales que pueden considerarse independientes o no. De esta manera, la combinación de misiles para interceptar una única amenaza se puede cuantificar de manera muy precisa. El enfoque tenido en cuenta por el dispositivo 1 que se basa en la previsión con horizonte temporal permite examinar todas las combinaciones posibles en términos de misiles utilizados y de tiempo. Así, ya no se busca optimizar solo un par {Misil 1 - Misil 2}, sino un triplete {Misil 1 - Misil 2 -Fecha de interceptación}.
Como se indicó anteriormente, la planificación con horizonte temporal es indispensable para completar con éxito una misión. La elección de una función continua con respecto al tiempo para la modelización permite mejorar considerablemente la precisión del modelo utilizado.
En cuanto a la optimización llevada a cabo por el elemento 8, como cualquier problema de optimización, es indispensable la definición de una medida que permita comparar las soluciones entre sí. Por lo tanto, el enfoque propuesto se basa en las probabilidades. Por lo tanto, conviene definir la calidad de una solución por medio de una probabilidad. En efecto, el modelo propuesto se basa en una sucesión de sucesos, independientes o no, y cuyas reglas de asociación se conocen matemáticamente. Así, el criterio general de evaluación de una solución puede basarse en la probabilidad total de que se haga frente a todas las amenazas, o incluso en la supervivencia de la zona defendida. También es posible una combinación de los dos enfoques.
La presente invención permite resolver los siguientes dos problemas:
- la modelización de las incertidumbres vinculadas al contexto y la probabilidad de prever mejor y a largo plazo una intervención, teniendo en cuenta una situación que evoluciona de manera continua en función del tiempo; y
- la resolución de problemas en los límites de los dominios de la capacidad de alcance para más realismo en la modelización.
El dispositivo 1 ha sido descrito anteriormente en una aplicación a un sistema 15 de tipo C2. Sin embargo, muchas otras aplicaciones son posibles en el ámbito de la planificación de misión y/o del control de misión, y esto en particular en los siguientes sectores: aeronáutica civil o militar (preparación de misión para sistemas de armas), sistemas autónomos civiles o militares (drones), transporte aéreo (gestión de aeropuertos), ámbito de la logística en sentido amplio, ámbito del transporte (transporte ferroviario, gestión del tráfico, mercancías).
Claims (11)
1. Sistema de procesamiento de amenazas aéreas en el ámbito militar, que comprende una asignación de misiles para hacer frente a las amenazas aéreas, comprendiendo dicho sistema (15):
- una primera unidad (12) para recuperar información sobre la situación aérea del entorno de una zona a proteger por dicho sistema (15), detectando dicha primera unidad (12) amenazas aéreas y transmitiendo información de posición y de cinemática de las amenazas aéreas;
- una segunda unidad (1) para procesar dicha información para deducir de ella una propuesta de intervención, determinando en primer lugar ventanas de disparo de los misiles a partir de dicha información y deduciendo después la propuesta de intervención a partir de dichas ventanas de disparo, siendo dicha propuesta de intervención un plan óptimo de asignación de misiles, especificando dicha propuesta de intervención la asignación de los misiles y los instantes de disparo de los misiles para hacer frente a las amenazas aéreas; y
- una tercera unidad (17) para llevar a cabo una etapa de aprobación de la propuesta de intervención, realizándose la intervención de acuerdo con una propuesta de intervención aprobada por dicha tercera unidad (17),
incluyendo dicha segunda unidad (1) un dispositivo automático de optimización de un plan de asignación de misiles, que comprende:
• medios (4) de entrada de datos;
• primeros medios (2) para determinar, a partir de los datos introducidos, ventanas temporales de disponibilidad y de eficacia, relativas a dichos misiles;
• segundos medios (5) para determinar, con la ayuda de dichas ventanas temporales, el plan óptimo de asignación de misiles; y
• medios usuarios (11) que utilizan el plan de asignación óptimo, determinado por dichos segundos medios (5), comprendiendo dichos segundos medios (5):
- un primer elemento (6) configurado para probabilizar un espacio de soluciones, a saber, dichas ventanas temporales, generando funciones continuas en función del tiempo que respetan dichas ventanas temporales; y
- un segundo elemento (8) configurado para optimizar el plan de asignación a partir del espacio de soluciones así probabilizado.
2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que los medios (4) de entrada de datos comprenden medios (12) que permiten suministrar datos automáticamente.
3. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado por que los medios (4) de entrada de datos comprenden medios (13) que permiten que un operador introduzca datos.
4. Sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado por que los medios usuarios (11) comprenden medios de visualización que visualizan el plan de asignación óptimo en una pantalla.
5. Sistema de acuerdo con las reivindicaciones 3 y 4,
caracterizado por que los medios de visualización y los medios (13) que permiten que un operador introduzca datos forman parte de una interfaz hombre-máquina.
6. Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que dicho primer elemento (6) está configurado para llevar a cabo una interpolación a partir de puntos de prestaciones para obtener una modelización probabilizada y continua del espacio de soluciones.
7. Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que el segundo elemento (8) está configurado para realizar una optimización por enjambre de partículas.
8. Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que la primera unidad (12) comprende al menos un radar (16) que transmite a dicho dispositivo (1) información sobre la situación aérea del entorno de una zona a proteger por el sistema (15).
9. Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que comprende, además, una interfaz hombre-máquina que permite a un operador realizar una aprobación.
10. Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que comprende, además, medios de visualización que visualizan la propuesta de intervención aprobada por dicha tercera unidad (17).
11. Método de procesamiento de amenazas aéreas en el ámbito militar, que comprende una asignación de misiles para hacer frente a las amenazas aéreas, llevando a cabo dicho método las siguientes etapas sucesivas:
a ) se recupera información sobre la situación aérea del entorno de una zona a proteger, detectando amenazas aéreas y transmitiendo información de posición y de cinemática de las amenazas aéreas;
p ) se procesa dicha información para deducir de ella una propuesta de intervención a partir de la misma, determinando en primer lugar ventanas de disparo de los misiles a partir de dicha información, y deduciendo después la propuesta de intervención a partir de dichas ventanas de disparo, siendo dicha propuesta de intervención un plan óptimo de asignación de misiles, especificando dicha propuesta de intervención la asignación de misiles y los instantes de disparo de los misiles para hacer frente a las amenazas aéreas; y
Y
) se prevé una etapa de aprobación de la propuesta de intervención, realizándose la intervención de acuerdo con una propuesta de intervención aprobada en esta etapa
y),
determinándose la propuesta de intervención en la etapa p ) llevando a cabo un procedimiento de optimización de un plan de asignación de misiles, según el cual, de forma automática, se llevan a cabo las siguientes etapas:
A/ se generan datos y se determina, a partir de los datos generados, ventanas temporales de disponibilidad y de eficacia relacionadas con dichos recursos; y
B/ con la ayuda de dichas ventanas temporales, se determina el plan óptimo de asignación de recursos, llevándose a cabo las siguientes operaciones sucesivas en la etapa B/:
a) se probabiliza un espacio de soluciones, a saber, dichas ventanas temporales, generando funciones continuas en función del tiempo, que respetan dichas ventanas temporales; y
b) se optimiza el plan de asignación a partir del espacio de soluciones así probabilizado.
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