多UCAV协同任务规划的层次分解方法

针对多UCAV协同作战的控制决策问题,从任务、空域和时域三个角度阐述了多UCAV协同任务规划问题的层次特性,提出了多UCAV协同任务规划的分层迭代逻辑流程.基于该分层迭代逻辑流程,完成了多UCAV协同任务规划原型系统的开发工作,并进行了初步的综合仿真验证.仿真结果表明,所提出的分层迭代逻辑流程,可以降低任务规划问题的复杂度,是实现多UCAV协同任务规划的一种有效方法.     

基于A~*算法的虚拟士兵城市作战路径规划

针对虚拟士兵在城市作战仿真领域的需求,重点研究了虚拟士兵在城市环境中路径规划问题。通过对三维城市虚拟环境空间进行分层信息处理,生成虚拟士兵能够感知的虚拟信息层。用A*算法求出虚拟士兵从初始位置到达目标位置的最佳路径,并给出算法的具体设计与实现。     

基于分层目标任务网络的作战任务规划方法

为提高复杂非结构化作战环境下作战系统规划能力,提出一种新的分层任务网络智能规划方法 HGTN(Hierarchical Goal-Task Network),给出了HGTN的形式化定义,研究了HGTN规划算法,以及启发式搜索算法和目标推理规划算法。HGTN在HTN(Hierarchical Task Network)规划方法基础上,增加了目标任务和相关处理方法,具备基于目标的逆向推理机制。通过作战任务规划实例分析,HGTN规划方法相对HTN,能够提高规划的适用性和求解效率,符合作战决策推理的思维模式。     

基于多种群合作演化的无人机协同侦察任务规划研究

为了提高时空域上对无人机协同侦察任务规划的效率,提出一种基于多种群合作演化遗传算法的任务规划模型。该模型建立了无人机协同侦察任务规划问题的分层描述,并将多种群合作演化遗传算法引入对模型的求解,设计了全局与局部搜索流程,交叉变异和合作演化等算法（子）,并给出了详细求解步骤。仿真结果表明,所提模型及算法与单种群搜索算法相比,在任务处置效益、任务潜力效益、时间成本效益等方面均有提升。     

智能临机规划技术要点研究

本文从临机规划当前面临的难点问题出发,提出临机规划的智能发展需求,初步描述了临机规划问题,根据“快算”“盲评”“会变”三项能力要求,指出智能临机规划技术研究的关键特征是智能体设计与应用两个阶段的人机耦合,并明确了构建典型场景下可分层调度的任务框架、从军事专家到智能体的知识传导路径、兼容人工算法调用与机器自主学习的分层深度强化学习算法框架三点核心技术要求,基于当下智能博弈技术进展,提出了深度嵌入指挥员临机规划决策“OODA”回路各环节的智能临机规划技术设想。最后,从智能临机规划技术实现角度出发,提出了研究的总体目标、重点研究问题以及研究路线建议,并展望了未来智能临机规划技术的应用前景。     

基于通行性分析的分层越野路径规划方法

面向陆战场兵力机动过程中存在的大范围地域越野路径规划需求,研究并设计了基于通行性分析的分层越野路径规划方法。该方法聚焦大范围地域路径规划效率和可行性,提出一种分层规划方法,通过构建两种不同分辨率的地图栅格实现分层路径规划,并结合地表覆盖和地表粗糙度进行区域通行性分析,针对性构建了A*算法的估价函数。仿真实验结果表明,该路径规划方法能够有效提升算法效率,越野路径规划结果合理可行。     

在轨服务航天器任务指派问题

一个在轨服务可有多种服务选择,必须进行合理的任务指派。首先求解服务航天器满足燃耗约束下的可达区域,筛选出满足可达范围要求的目标航天器。然后,以任务执行时间、燃料消耗和航天器服务优先级为优化目标,研究多目标的任务指派问题。通过设计决策变量,考虑时间、燃耗等约束,建立了基于0-1整数规划的任务模型,采用NSGA-Ⅱ算法,求得问题的Pareto最优集,得到多组可供任务设计者选择自己偏好的折中方案。文章给出了两个多目标优化的仿真算例,算例一给出了任务指派的一般研究结论,算例二对比了另外一种算法：分层-加权法。仿真结果表明利用文章给出的方法可以较好地解决多目标下在轨服务任务指派问题。     

成像卫星任务周规划模型与算法

作为卫星运控系统中的一个重要模块,卫星任务短期规划对充分发挥卫星系统效能有着重要影响。与卫星任务的日规划的作用和特点不同,它既涉及到任务规划的技术问题又涉及到卫星管理问题。针对周规划任务,本文分析周规划的需求和特点,兼顾周规划的四项主要作用,构造周规划的分层框架;分析周规划优化目标及约束条件,建立卫星任务的负载度周规划模型;针对模型求解属于高维离散组合优化问题,仿真实验评价了几种基本智能优化求解算法,并应用引入分布式并行技术的遗传模拟退火算法求解。     

球约束凸二次规划的一个算法

针对球约束凸二次规划问题,利用Lagrange对偶将其转化为无约束优化问题,然后运用单纯形法对其求解,获得原问题的最优解。最后,对文中给出的算法给出了论证。     

航天测控系统分层协调控制模型

针对大型航天测控系统的综合控制问题,依据航天测控系统的工作流程,参考分层递阶控制理论,设计了面向任务过程的分层协调控制结构;基于离散事件动态系统监控理论,采用逻辑层次的自动机建模方法,分别针对任务规划、过程协调、执行控制和系统监视建立各自的离散自动机控制模型。以简化的测控系统为例,验证了自动机控制模型的有效性,并基于分层协调控制结构描述了自动机模型的约束、输入输出关系。     

红外热像水面寻迹探测的理论分析

针对目前探潜方面存在的问题 ,给出了密度分层环境下潜艇排出热尾流的浮升规律模型 ,预估了水面热轨迹的大体形状 ,并对热成像探潜系统的关键技术指标进行了理论分析 .     

群目标侦察航迹规划方法

针对群目标侦察中的航迹规划问题,提出先采用聚类算法将目标群分成若干个子目标群,然后采用分层规划方法进行求解。第1层为目标群之间的路径规划,将问题转化为多旅行商问题并采用遗传算法求解确定最短航迹;第2层为子目标群内部的航迹规划,由于传感器通常是以一定宽度进行扫掠式侦察,因此,首先用Delaunay三角剖分算法求出包含子群内所有目标的最小凸多边形,再利用区域覆盖扫掠算法求出凸多边形内机动次数少、路径最短的航迹。仿真结果表明,所设计的航迹规划方法能够实现群目标侦查中无人机的航迹规划,证明了模型的可行性和算法的有效性。     

用于空军战役级想定生成的一个自动规划方法

通过对决策的分层分解,将其转化成一个多阶段分层规划问题,从而找到一个可行的解决方法.该方法是在蓝方智能调整兵力的前提下,使用随机优化来对红方进行自适应行动计划的生成、评估和改进,最终生成红方的优化后的自适应的交战反应,并可获得相关的边缘兵力值.最后,通过上述两方面的结果,生成想定中的行动计划和交战决策.     

系统可靠度的模糊分配

本文把模糊规划理论应用于系统可靠度的最优分配问题,给出两类常见的可靠度分配模型,并以实例说明解决此类问题的思想方法。     

基于模拟退火算法的电子侦察卫星任务规划问题研究

在分析电子侦察卫星的工作原理及其所担负的使命任务的基础上,首先给出了电子侦察卫星任务规划的基本过程;然后在明确电子侦察卫星任务规划问题的基本输入输出和一些基本假定的基础上,建立电子侦察卫星静态任务规划的混合整数规划模型;最后提出了一种解决电子侦察卫星任务规划问题的模拟退火算法(simulated annealing,SA)。实验结果表明:该算法有效地解决了针对固定目标的电子侦察卫星任务规划问题。     

基于多项式拟合的无人机攻击路径规划

针对具有终端约束的无人机攻击路径规划问题,提出了一种基于多项式拟合的路径规划方法。首先,通过分析敌方防空雷达的探测过程和敌方防空武器的攻击过程,给出了无人机突破敌方防空的威胁代价计算模型。然后,对无人机攻击目标时的终端约束条件进行了研究。最后,推导了具有终端约束条件的基于多项式拟合的无人机路径规划方法。运用遗传算法对路径规划问题进行了仿真。仿真表明算法能够对具有终端约束条件的无人机路径规划问题进行求解,获得的路径满足该规划问题的性能约束条件。     

兵力展开问题研究

如何将基地的兵力以最短时间展开到多个阵地中,是运输问题中的一种。为解决此问题对著名的兵力展开问题进行了研究。建立了兵力展开问题的数学模型,此模型是一个混合整数规划模型。提出了一种求解方法,该方法可解决类似的混合整数规划问题。最后给出了一个实例。     

光子对抗中的射击控制优化

本文在分析光子对抗特点的基础上 ,对激光武器系统的射击控制进行了数学规划描述 ,结合激光武器系统的作战效能指标 ,探讨了光子对抗的射击控制优化问题 ,并给出了可连续射击时的动态规划模型。     

测试点的选取问题

在故障检测的过程中 ,每个测试点检测需要的时间可能不同。本文研究了如何选取一些测试点 ,使得这些测试点可以检测所有故障 ,而所需时间最少的问题。我们将其转化成整数规划问题 ,并给出一个求解算法 .最后给出一个实例对算法加以说明。     

大型卫星地面站故障诊断的增强分层有向图方法

为了解决传统分层有向图模型在卫星地面站故障诊断面临的问题,提出了基于增强分层有向图模型的故障诊断方法。在建模过程中,考虑到卫星地面站故障征兆多、建模复杂,依据各设备工作状态的故障传播方式合并同类节点,以减小模型规模;同时,在模型中加入节点有效性使能函数,克服传统分层有向图模型中设备主备切换导致系统结构发生改变时需要重新建模的问题。在故障诊断推理过程中,采用反向回溯和正向推理相结合的方法减小故障源搜索空间,并基于各节点被搜索次数给出故障概率,提高诊断效率。以北斗卫星无线电测定业务地面站为例对单故障和多故障报警场景下的故障诊断方法进行了验证。结果表明,基于增强分层有向图模型的故障诊断方法可以提高故障诊断的准确率和全面性。