张毅军 慕晓冬 刘潇文 王星宇 东晨 吴田宜 李凯

1) (火箭军工程大学研究生院,西安 710025)

2) (火箭军工程大学,西安 710025)

3) (国防科技大学信息通信学院,西安 710106)

4) (空军工程大学信息与导航学院,西安 710077)

指挥控制组织中的任务规划问题可以映射为变量较多、求解难度较大的组合优化问题.采用传统具有启发性列表规划方法解决这一问题面临求解时间复杂度高、实时响应性较差等问题.本文针对指挥控制组织中任务规划问题提出一种基于量子近似优化算法的量子线路求解方案.首先将任务规划问题转化为组合优化中的精确覆盖问题,通过构建相应的数学模型推导出精确覆盖问题的量子近似优化算法对应的末态哈密顿量表达式;设计了基于量子近似优化算法的量子线路,采用动量梯度下降法算法对量子逻辑门中的参数进行优化,并利用本源量子开发的量子软件开发环境进行仿真实验.仿真结果表明:该量子线路方案可以用于求解任务规划问题,同时降低了算法的时间复杂度,一定程度上提升了资源利用率,为进一步应用量子算法求解指挥控制组织中的任务规划问题打下基础.

1 引言

指挥控制(command and control,C2)组织是军事领域面向特定的使命任务,为实现作战资源有序利用,通过多种关联关系有机结合战场上各单元而形成的作战组织实体[1].C2 组织通过构建平台与任务之间的执行关系、决策实体与平台之间的指挥控制关系、各个决策实……