无人集群自适应任务分工模式

无人集群技术已成为多国军事技术发展的新高地,而无人集群自组织协作是影响其在军事行动中发挥作用的关键。合理的任务分工才能使无人集群发挥数量优势,从而自组织协作完成复杂作战任务。重点分析无人集群自适应任务分工研究的价值;国外在低成本无人机集群、地面无人平台集群、水下无人潜航器集群和异构跨域无人集群自适应任务分工研究上的主要进展和特点;无人集群集中式、协商式、分布式3种典型自适应任务分工模式的内涵,并总结未来无人集群在战场环境自组织信息交互和自适应协商决策任务分工等方面的研究方向及在军事保障中的应用前景。     

基于演化博弈的结构化无人集群协作控制方法

针对无人集群作战中的分工合作问题,提出了一种基于演化博弈的结构化集群协作控制方法.分析无人集群分工合作需求,基于演化博弈理论,构建结构化集群分工合作模型;在此基础上,理论推导模型的演化动力学过程及博弈均衡解,得出集群分工合作的形成条件;最后,以集群火力打击任务为想定,仿真规则图及一般拓扑上的集群策略演化过程,仿真结果与理论推导相印证,证明了模型方法的合理性与可行性,为相关理论向实际应用转化提供了初步和有意义的探索.     

智能无人作战系统发展及关键技术

随着人工智能、控制、通信等技术的成熟,无人系统不断发展,延伸至军事作战领域,无人作战系统将深刻影响未来战争的发展方向。研究了国外无人作战系统发展现状及主要特点,分析了智能无人作战系统的关键技术,以防空作战为背景,提出未来智能无人作战系统的发展初步构想,梳理总结了应关注的重点技术方向,为智能无人防空系统发展提供参考。     

军用无人机技术智能化发展及应用

军用无人机作为收集战场信息和军事打击的新兴手段和工具,以其机动灵活、战场生存能力强等独特优势,能够方便快速地获取战场态势,极大地弥补了传统作战方式和侦查手段的短板和不足。智能无人系统的发展可能会引领军事领域的重大变革甚至改变战争形态。文章介绍了无人机技术在军事领域中的发展和应用现状,并从飞行控制、火控系统、任务规划以及无人机集群等方面浅析了军用无人机技术智能化发展方向。     

中国空军6月将进行智能无人机集群竞技赛

<正>据空军相关报道,中国空军联合中国电科电子科学研究院、清华大学、北京理工大学、远望智库等单位举办首届"无人争锋"智能无人机集群系统挑战赛。为深入贯彻国家军民融合与创新驱动发展战略,牵引智能无人集群领域新技术发展与转化应用,探索未来智能无人集群作战概念。"无人争锋"智能无人机集群系统挑战赛结合空中作战背景,设置若干比赛科目,重点考核各     

人工智能在无人战场态势预判与博弈对抗中的应用

在未来高强度火力对抗的战场环境下,具备无人协同、相互协作、优势互补及效能倍增的军事智能无人作战能力,是新时代军队取得战争胜利的关键所在。首先分析了当前智能无人作战的发展现状,然后对未来技术发展进行了研判,提出了人工智能在战场态势预判与博弈对抗中的应用,最后为智能无人作战的发展进行了总结和展望。     

无人作战及其指挥控制问题探析

未来军事斗争将向无人化、智能化、自主化方向发展,无人作战将成为重要的作战样式。无人作战的核心是无人作战指挥控制。研究了无人作战的发展历程,探讨了无人作战的制胜机理,分析了无人作战指挥控制的主要特征。基于无人系统自主程度的不同类型,提出了无人作战指挥控制的过程模型,即“人在回路中”模式、“人在回路上”和“人在回路外”3种过程模型,探讨了过程模型中军事人员与无人系统的关系。提出了提升无人作战指挥控制的途径,为未来遂行无人作战指挥控制提供参考借鉴。     

反应式集群体系结构在蜂群弹药中的应用研究

随着无人武器集群式作战从想象加速变为现实,这种新型武器和战术势必将成为改变未来战争规则的重要推手。针对集群武器系统缺乏有效理论与系统技术支撑的问题,首先在多智能体理论和仿生集群智能技术的启发下,深入研究了基于集群行为驱动和个体行为规则的分布式决策框架,并结合视觉信息处理技术,构建了基于个体行为规则和集群行为原型的反应式集群框架;然后,建立了蜂群弹药任务和个体行为规则之间的映射关系;最后,将简单的区域搜索、饱和攻击等作战任务进行了嵌入式实现,对影响任务效率的关键因素进行了深入分析,为构建蜂群弹药等智能集群装备提供了技术储备和理论支持。初步仿真结果证明,对于50节点规模的集群,提出的反应式集群决策框架能够引导蜂群弹药高效完成避障、搜索和攻击等任务,且在40%、80%个体失效时搜索效率显著优于慎思式集群。     

基于单体视觉投影的集群控制策略

与常见的无人系统集群需要进行预先规划和控制机制不同,生物集群采用分布式和反应式架构,具备完成复杂任务的强大智能能力。受生物集群系统启发,设想无人系统集群中的个体能够对所遇到的环境进行独立反应,并展现出集群协同行为。针对这一设想,提出基于单体视觉膜投影模型的集群控制方法,并对其进行理论分析和推导,实现了群体内自组织集群控制;通过观察和计算运动过程中群体的稳定性、一致性、协调性等相关指标,探究所提出自组织模型对不同类型任务的适应性。此外,针对群体遭遇外来攻击的情形,设计了合理的群体避障机制,使得集群能够实现紧急安全避障,从而提高集群面临突发情况时的应对能力。     

面向多样性与随机性的无人集群合作演化建模及仿真

针对无人集群协同作战中个体策略选择的多样性,以及外部环境扰动带来的策略更新随机性问题,提出了一种基于公共物品博弈的无人集群合作演化机制。分析无人集群自主协同中的多样性与随机性需求,引入公共物品博弈构建基于Moran规则的无人集群合作演化模型;理论推导与解析分析多样性与随机性对集群稳态频率和合作水平的影响;最后,仿真验证理论推导的正确性,并分析参数变化对集群合作行为的影响,据此给出无人集群作战中有效应对多样性与随机性的合理建议。相关成果为揭示无人集群作战中的多样性与随机性机理,实现相关理论向现实应用的转化提供了理论支撑与仿真依据。     

智能化陆军建设

智能化陆军建设面临军事理论、作战运用及智能技术等多方面挑战。从指挥信息系统发展规律来看，由信息优势到决策优势的转变正在发生。必须深刻理解人工智能技术的本质，把握智能化建设的核心要义。研究认为，陆军智能化建设的重点包括智能化指控理论、知识体系构建等2个基础及智能指挥控制、无人集群作战、智能模拟训练3个核心。     

基于合作博弈的智能集群自主聚集研究

智能集群是指由大量智能体构成、采用自组织策略协作完成任务的群体。以无人车集群系统协同监视再入体着靶过程为任务背景,开展智能集群自组织策略的关键技术研究。设计了无人车集群执行再入体着靶协同监视的集群行为模式,提出了基于合作博弈的智能集群自组织策略,各智能体以实现群体聚集为“合作目标”,以降低自身能量消耗为“竞争目标”,开展博弈,基于微粒群算法规划局部路径,最终使群体系统涌现出聚集行为。仿真实验验证了设计的自主聚集策略的有效性。     

陆军智能化无人化作战体系构建

文章基于智能化无人化技术发展对陆军战争形态演化的驱动作用,阐述了智能无人作战体系在陆军全地域、全天候、全时段遂行多样化军事使命任务作战能力,分析了基于智能无人作战系统从人机弱结合到人机融合的演进方向,提出"人在回路、物在感知、可随遇接入和动态重组,且能够自适应、协同、自组织"的智能化无人化作战体系构建思路。     

OODA-L模式下的智能无人集群作战仿真建模框架

介绍了智能无人集群作战的相关概念,为反映智能无人仿真实体的自主能力和适应能力,提出将学习过程显性化的观察-判断-决策-行动-学习(Observe, Orient, Decide, Act and Learning, OODA-L)模式,并进一步扩展为适用于集群协同的Co-OODA-L模式。在智能无人仿真实体的总体描述上,采用马尔可夫决策过程进行数学抽象处理,提出智能无人Agent的三域分层结构。为体现智能无人集群作战的自主协同、分布式等特点,提出了利用人工神经网络将可变数量的智能无人Agent融合为同构或异构集群进行协同作战建模的体系结构。     

【专题】“无人系统自主性与智能化”专题编者按

地空协同无人系统作为新质跨域智能作战力量已成为世界强国开展军事技术竞争的前沿方向。本文首先总结了地空协同无人系统的概念、功能及发展目标,分析了世界主要国家制定的专项规划,从形成智能作战体系、改变战场攻防平衡及全面提高作战效能三个方面阐述了地空协同无人系统对未来战争的重大意义;其次,针对其面临的环境复杂、资源受限和平台异构等约束条件,从分布式态势认知、适应性智能导航及异构系统协同控制等方面总结了地空协同无人系统需要突破的关键技术;最后,为应对智能化战争挑战,从技术瓶颈、平台建设及政策支持等方面提出发展建议。该研究可为地空协同无人系统在国防科技领域的研究、应用和发展提供参考。     

地空协同无人系统综述

地空协同无人系统作为新质跨域智能作战力量已成为世界强国开展军事技术竞争的前沿方向。本文首先总结了地空协同无人系统的概念、功能及发展目标,分析了世界主要国家制定的专项规划,从形成智能作战体系、改变战场攻防平衡及全面提高作战效能三个方面阐述了地空协同无人系统对未来战争的重大意义;其次,针对其面临的环境复杂、资源受限和平台异构等约束条件,从分布式态势认知、适应性智能导航及异构系统协同控制等方面总结了地空协同无人系统需要突破的关键技术;最后,为应对智能化战争挑战,从技术瓶颈、平台建设及政策支持等方面提出发展建议。该研究可为地空协同无人系统在国防科技领域的研究、应用和发展提供参考。     

无人战斗机群自主作战效能分析

无人战斗机集群作战日益受到各国军方广泛关注。基于时间连续马尔可夫链,建立了无人战斗机群的自主交战模型,得出了无人战斗机群作战效能与性能指标之间的函数关系。结合具体算例,分析了不同无人战斗机性能指标对集群作战效能的影响关系。这对于结合作战任务设计或选择相应无人战斗机性能参数及制定作战方案,充分利用作战资源提升作战效果,具有重要指导意义。     

航空集群系统空对地作战效能涌现方法研究

航空集群作战系统通过自组织机制与行为调控机制的有机耦合,产生了新的作战能力,具有能力涌现特点.为评估集群系统作战效能,在机群作战效能评估理论的基础上,采用AHP层次分析法构建了无人-有人机协同作战集群效能涌现模型.结果表明,作战环境威胁越高,集群作战能力的涌现效果越明显,且随着等级的不断提高,能力的涌现不断增加,但是增加的幅度逐渐减缓.该方法的应用可为评估航空集群系统的对地攻击作战能力提供定量参考.     

智能无人战车在未来作战中的应用研究

以智能无人战车在未来作战中的应用为背景,从目前研究情况出发,分析了当前无人战车的作战应用范围、前景和未来无人作战的趋势;并根据执行作战任务的不同,着重论述了未来无人战车在防空作战中的应用所具备的能力,以及未来无人防空战车将演变为以通用无人平台为载体,上装防空武器接口模块化设计,集成为不同作战区域的防空武器平台,构建成远程、中程、近程和末端防空拦截段的无人战车作战网;后续不断加快对智能无人战车的研究将是打赢未来无人信息化战争的关键。     

智能化作战及其智能指挥控制技术需求

提出了智能化作战的基本概念,从作战空间、时间、感知、决策、打击、体系等6个方面分析其主要特征,辨析其制胜机理,对指挥控制提出新的要求。面向指挥端和平台端作战,分析人机共生对抗作战、有人/无人协同作战、无人自主作战、无人集群协同作战等4种典型智能化作战样式的作战流程、制胜的关键要素以及指挥控制能力需求,综合提出了智能指挥控制关键技术体系,为未来智能化指挥信息系统发展提供牵引。