基于合作博弈的智能集群自主聚集策略

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相关技术研究。设计无人车集群执行再入体着靶协同监视的集群行为模式;针对协同监视过程中的集群聚集行为,提出基于合作博弈的智能集群自主聚集策略。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。     

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。     

不确定环境下无人机区域目标搜索及载荷参数影响

针对不确定环境下无人机区域搜索问题,建立了实时探测更新的搜索方法,提出了机载光电载荷参数优化配置策略。建立了基于二维离散网格的无人机区域搜索模型,采用概率地图描述目标信息的实时获取与更新;引入不确定度指标、目标网格的重访和网格探测次数控制,建立搜索目标函数;建立了基于粒子群算法的搜索路径滚动优化方法;通过对任务区域平均探测时间步数和误判概率的估计分析,建立了机载光电载荷参数优化配置策略。使用蒙特卡洛方法验证了区域搜索方法的有效性和光电载荷参数配置对搜索效率、误判概率的影响。     

协同条件下的空空导弹作战效能分析

针对协同条件下空空导弹武器没有有效评估体系的问题,建立了基于作用域的综合评估流程,并对现有空空导弹评估指标体系进行了重新构建。在此基础上首次对协同条件下的空空导弹武器作战效能分析方法进行了深入研究,创新性地提出了逆向权重分析及基于模糊理论的灰色评估策略,并对双机协同条件下的空空导弹协同作战效能进行了分析。     

舰载反潜直升机吊放声纳区域反潜策略建模

为提高舰载反潜直升机吊放声纳区域反潜搜索作战效能,对舰载反潜直升机吊放声纳区域反潜搜索策略问题进行了建模。根据潜艇目标位置信息的不确定性,研究了潜艇目标位置信息的概率分布函数,采用Markov状态转移概率矩阵描述了潜艇目标位置信息变化的方法。其次,给出了基于贝叶斯理论的潜艇目标信息概率分布函数更新公式。再次,推导了舰载反潜直升机吊放声纳区域反潜最优策略,给出了舰载直升机吊放声纳区域反潜搜索算法。最后给出了典型案例,验证了反潜搜索策略的有效性。研究成果可为舰载反潜直升机吊放声纳区域反潜提供决策依据。     

基于航迹消除与策略迭代的无人机集群区域目标搜索方法

无人机集群区域搜索在军事领域以及民用领域的搜救、巡逻、监测、环境勘测等方面有着广泛的应用,但如何保证不同场景下无人机集群搜索方法的效率问题依然是个难题。为了更好地解决搜索目标先验信息已知的无障碍区域内多无人机集群搜索航迹规划问题,提高无人机集群搜索效率,本文根据目标区域热度以及传感器探测概率等先验信息,提出了一种基于无人机航迹消除策略的概率计算方法,并在此基础上结合策略迭代算法动态规划无人机航迹,找到单个无人机航迹覆盖率最优策略;进而通过适当组合顺序实现无人机集群区域目标搜索整体覆盖率最优;最后,通过仿真计算验证了算法的有效性。     

基于分布式协调算法的多导弹网络避障

提出一种避障的多导弹网络协调算法.为了实现协同拦截,制导采用目标捕获、时间协调和避障3个独立条件.即使多导弹网络中的某一部件也只能从最近的邻居处收集信息,分布式协调算法可使一组拦截导弹同时到达目标.仿真结果表明,该制导策略为多导弹网络的避障提供了一种可行方法,具有良好的目标捕获精度.讨论了增益参数的影响,以评估所提出的方法.     

有人机/无人机协同下空空导弹发射区仿真分析

对有人机/无人机协同条件下的空空导弹发射区进行了仿真研究。基于单机空空导弹发射区机理,结合协同攻击模式,定义了无人机/有人机协同条件下空空导弹发射区;建立有人机和导弹的运动模型,分析发射区的约束条件,提出一种新的无人机截击飞行的策略,利用改进黄金分割法,搜索协同发射区的远近边界。通过对比仿真,验证该截击策略能有效缩短截击时间,改进方法能改善发射区的边界问题;不同参数条件下的无人机/有人机协同攻击均能有效扩大空空导弹发射区。     

网络中基于Agent的信息搜索特点及策略规划

基于网络条件下信息搜索的特点,采用搜索策略表示信息收集Agent对主机进行信息查寻的规划和过程,将搜索过程看作是一个三维空间,这个空间由条件、方法、信息源构成;给出了一种基于Agent的信息查找策略,用AgentSpeak(L)描述并实现了规划过程.     

攻击机对地面目标目视搜索效能模型

攻击机对地面目标目视搜索效能是作战效能评估的基础,建立攻击机对地面目标目视搜索效能数学模型,并分析搜索方法对目标发现概率的影响,以及不同目标搜索条件下目标搜索方法的优选,以提高目标发现概率,进而提高攻击机的作战效能.同时,为作战人员根据不同目标搜索条件,选取较优的目标搜索方法提供理论依据.     

无目标初始信息情况下舰载直升机搜索优化

根据水面舰艇编队反舰作战中舰载直升机所担负的搜索任务,基于无目标初始信息情况下的搜索问题,选取搜索面积、搜索时间和搜索距离3个指标,建立了搜索优化模型.通过仿真计算,得出了无目标初始信息情况下舰载直升机反舰作战中具体的搜索方法.其结论对于最大限度发挥现有装备的作战效能有一定的现实指导意义.     

UUV编队协同搜索静止目标的准最优方法

考虑到操作的简单性且实际执行搜索任务时搜索力不是无限可分,将连续空间的搜索问题转换为离散空间的最优搜索问题。通过划分网格,将连续的目标位置分布离散化。根据最优搜索理论,提出了单个无人水下航行器的准最优随机搜索方法,较好地逼近理论最优值。并以此为基础,分析了无人水下航行器编队的3种协同搜索方法:集中最优搜索、分散最大概率搜索和准最优搜索。最后通过实例仿真,得出了编队准最优搜索策略的有效性、优越性和可操作性。此方法将对无人水下航行器编队的战法研究具有参考借鉴意义。     

目标信息时延对航空兵搜索运动目标的影响分析

航空兵精确打击移动目标时,搜索概率很大程度上决定了其打击效能,而支援信息的延时将严重影响其搜索概率。首先,系统描述航空兵对固定区域中运动目标的搜索概率模型;然后,分析了信息时延下航空兵对缓慢运动目标和快速运动目标的搜索地域,并建立了对应的搜索概率模型;最后,基于探索性分析方法探讨了信息时延和目标运动速度影响航空兵搜索概率的灵敏度。研究结果对于战场综合信息系统的军事需求分析和航空兵对地攻击都具有一定的参考意义。     

雷达侦察效能对防空兵群抗击效率的影响评估

从信息化条件下防空作战的实际需要出发,描述了搜索雷达与火控雷达的侦察效能对群抗击效率影响的基本特点,运用概率论和防空兵射击指挥理论,建立了防空兵群分散指挥和集中指挥时,搜索与火控雷达发现目标概率对群抗击效率影响的数学模型,结合实例计算分析了选择射击指挥方式时搜索雷达发现目标概率的临界值。     

用光学镜搜索空中目标的计算机仿真

一、问题高炮系统搜索目标的能力是必不可少的,亦极端重要,它对提高整个高炮系统的效能有着举足轻重的影响。光学搜索镜是高炮系统搜索目标的重要辅助手段,其地位随着目标的超低空进入和电子干扰措施的加强在不断提高。本文讨论如何建立搜索镜搜索目标的教学模型;如何在计算机上模拟这一搜索过程;搜索空域的大小,目标运动的速度、高度和航路捷径等参数对搜索概率有着怎样的影响;在各种条件下发现目标平均所用时间和发现目标时目标的平均距离是多少和怎样的搜索策略是最佳的等问题。     

面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配算法

针对多目标搜索及跟踪场景,研究了面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配算法。首先,基于信号检测理论和克拉美-罗下界,分别推导了雷达搜索性能与跟踪性能评估指标;在此基础上,建立了面向协同探测的多机雷达功率时间联合优化分配模型,即以最大化雷达工作性能指标为优化目标,以满足给定系统资源限制为约束条件,对雷达搜索及跟踪任务中节点选择、辐射功率和任务时间等参数进行联合优化设计;最后,针对上述优化问题,采用基于内点法和粒子群算法的三步分解算法进行求解。仿真结果表明,与现有算法相比,所提算法能够在满足给定系统资源限制的条件下,有效提高雷达系统搜索性能和跟踪精度。     

基于搜索论的反舰导弹机动搜捕策略建模方法

针对概略射击条件下反舰导弹机动搜索目标策略优化选择的需求,采用搜索论的基本理论对反舰导弹机动搜捕策略问题进行了研究,建立了反舰导弹随机搜索策略、平行搜索策略和螺旋搜索策略搜捕概率计算模型,并进行了仿真计算。仿真结果表明:在已知目标概略位置的条件下,反舰导弹假若采取螺旋式搜索策略,能以较高的概率快速捕捉目标。     

基于网络信息体系的临机协同问题研究

研究在联合作战条件下,网络信息体系对联合作战临机协同带来的影响,科学确定基于网络信息体系的临机协同基本程序。提出在组织联合作战临机协同时,必须充分把握好临机协同行动中局部与整体的关系,掌握好联合作战临机协同的发起条件和协同规则,有效提升协同指挥效能。     

基于飞蛾信息素寻偶机制的无人机集群协同搜索

为了提高无人机集群协同搜索移动目标的效率,提出一种基于飞蛾信息素寻偶机制的无人机集群协同搜索方法。根据飞蛾基于信息素选择飞行方向的寻偶行为,建立信息素图风向模型和飞蛾信息素寻偶模型。考虑无人机机间避撞约束,提出从飞蛾信息素寻偶机制到无人机集群分布式协同搜索的映射,并给出具体实现流程。仿真实验结果表明了所提方法在解决单个移动目标的协同搜索问题时的有效性和稳定性;外场飞行试验表明了所提方法在实际应用中的可行性。     

远程预警雷达探测能力分析

以临近空间高超声速目标防御为背景,研究了无引导信息下远程预警相控阵雷达搜索能力问题。针对临近空间工作模式,深入分析了雷达搜索屏、脉冲宽度、信号周期、搜索帧周期等搜索参数的设计原则和确认方法,分析了脉冲宽度随波束指向变化补偿关系,推导了目标不同高度仰角穿屏的最短穿屏距离和雷达捕获目标的最小扫描次数,以HTV-2为例仿真分析了雷达的探测能力,结果表明当目标迎面来袭时雷达具备完全的捕获能力,当目标从后方顶空来袭时为捕获目标需要采取TWS模式。