面向战场的多通道人机交互模型

现代战场上的信息来源繁多、瞬息万变,这对战场指挥决策提出新的要求,而现有人机交互系统未能向指挥人员提供高效、自然、全面的人机交互。为解决该问题提出一种面向战场指挥决策的多通道多智能体交互模型,针对战场不同的领域,实现"以人为中心"的人机交互,使指挥人员能够自然、无障碍地将交互信息准确传递给系统,具有很好的可靠性和可扩展性。     

新型人机交互技术在指控系统的应用

人机交互技术对指控系统的高效运行和安全可靠至关重要.面向未来指控系统的人机交互需求,阐述了指控系统人机交互技术的发展方向和应用现状,总结了目前指控系统人机交互环节存在的4种局限性.在此基础上,提出将沉浸式交互、多通道交互、人机融合智能交互、情感计算4种新型人机交互技术应用于下一代指挥控制系统,以此来提高指挥控制过程的自然性、高效性和可靠性.该成果为新型人机交互技术在指控系统的研究和应用提供了相关理论支撑.     

面向指挥决策支持的多人协作交互模型

多人协作是指挥决策支持环境的突出特点之一.决策过程中的协作交互可以充分实现一致的态势认知,提高决策质量.利用分布式认知理论分析了决策支持环境中协作交互任务的认知分布,根据多人协作研讨的过程和特点,给出了协作交互任务的资源模型,指导面向决策支持的协作交互人机系统设计,并给出了一个多人协作研讨原型系统实例.     

基于多Agent装甲武器平台指挥决策模型*

在深入研究武器平台指挥决策规律的基础上,提出了一个新的基于多Agent武器平台指挥决策模型。通过认真分析指挥决策自主行为产生活动的过程,给出了基于KQML语言的多武器指挥平台协作模型以实现多指挥决策计算机兵力生成之间的协作。最后,通过模糊神经元网络系统,该模型实现了指挥决策计算机兵力生成系统自主推理和决策的功能。     

作战仿真中指挥控制建模初探

指挥控制建模是作战仿真中的核心部分,可以有效减少大规模作战仿真应用中实际参与的兵力和装备,减少人为因素对仿真结果的影响.借鉴复杂系统的建模思路,提出了指挥控制建模的基本思想,即通过指挥实体以及实体之间的交互来表示指挥控制的整体行为.基于该思想,提出指挥控制建模方法EOI,EOI方法建立的仿真模型包括3部分:一是具有决策能力和信息处理能力的指挥实体模型,二是指挥控制组织模型,三是交互模型.并分别对3个模型进行了初步的探讨,给出了模型在作战仿真中的实现方法.     

一个面向指挥所的多通道交互框架

信息化条件下的指挥所建设、指挥行为和指挥艺术的转变是加快转变战斗力生成模式的重要组成部分。指挥所已经具备各种新型交互设备和交互手段,但相互之间"各自为政",不能在统一的框架下协调使用,导致大量设备和技术被搁置,难以真正融入指挥控制体系。针对这一问题,提出了面向指挥所的多通道交互框架。该框架详细描述了指挥空间多通道交互的软件体系结构,阐述了其中的各个模型(指挥空间概念模型、层次模型、过程模型、组成模型、整合模型)及其相互关系,同时对该框架所涉及的部分关键技术进行了深入探讨。通过一个综合案例,对课题的研究成果进行了充分验证。     

基于XML的指挥控制信息交互模型

针对传统指挥控制信息交互的有歧义、不同系统之间无法共享等缺陷,提出了基于XML的指挥控制信息交互方式,建立了基于XML的指挥控制信息交互模型结构,阐述了信息交互的内容、模式和交互机制,重点探讨了指挥控制信息交互的模式.根据指挥控制信息的分类和具体内容,定义了信息交互的C2IE-XML模式,并详细定义了该模式中的头元素和内容元素,内容要素中详细阐述了命令要素.该模型为指挥控制信息交互建立了基本的规范,也为信息共享创造了条件.     

基于Tilcon的指控系统多任务人机交互软件设计

Tilcon是军事特别是指挥控制领域广泛使用的人机交互界面开发工具。简单介绍了Tilcon的组成和人机交互处理流程,分析了应用Tilcon处理多任务人机交互事件的不足,设计了一个基于Tilcon的指控系统多任务人机交互软件架构,并给出了具体实现方法。工程应用表明,该人机交互软件体系结构清晰,具有较好的健壮性、开放性和兼容性,可显著提高指控系统人机交互处理的实时性。     

多机编队指控决策一体化系统概念模型研究

多机编队指挥控制决策一体化系统是未来提高多机编队信息化协作水平的重要途径。通过研究国内外军事领域的发展趋势,并结合网络中心战及C4KISR概念,对该系统进行了需求分析和总体设计,提出了多机编队指挥控制决策一体化系统概念模型。最后将其应用于基于HLA和分布式仿真技术的多机编队指挥控制决策一体化系统仿真环境。     

作战仿真中指挥Agent的实现

为达到作战行动和效果仿真的逼真性,在作战仿真系统中,指挥控制决策过程模型的实现非常重要。利用多Agent的建模方法在复杂系统建模方面的优势,描述了一种基于指挥Agent的指挥控制(C2)系统的结构体系,并分析了指挥Agent的组织和内部逻辑结构及其仿真实现,通过仿真框架内不同层次的指挥Agent间的交互可有效地实现作战仿真中的指挥决策过程。     

面向多点交互的多模态振动反馈触觉再现系统

近年来,多点交互和多模态融合的力触觉再现系统由于能够进一步提高人机交互的真实感,已经成为该领域的研究热点。基于Leap Motion的多手指位置检测模块、振动触觉再现模块、NRF51822蓝牙通信模块、视觉再现模块和CHAI3D构建的虚拟环境等,设计实现了多点自然交互的、触觉和视觉相融合多模态触觉再现系统。为了验证系统的可行性和有效性,开展了虚拟物体轮廓感知实验和立方体放置任务实验。实验结果表明:虚拟物体轮廓感知实验平均识别率为87.9%;相比单一视觉再现模式,视觉和触觉再现融合模式完成相同任务的时间能节省47.7%。所设计的多点交互触觉再现系统,具有成本低、体积小和控制方法简单等优点,为促进多模态人机交互技术的发展和广泛应用奠定了重要基础。     

无人机先进地面站关键技术综述

具有沉浸显示、智能辅助、自然化人机交互等先进控制能力的新型无人机地面站已成为当前无人机控制领域的研究热点。为分析其中的技术脉络,系统性地梳理国内外一系列无人机先进地面站的功能要点及设计理念,在此基础上从无人机地面站指挥控制的观察—判断—决策—行动回路出发,归纳提炼了其技术体系构成,分析指出了其中的任务环境构建、战场态势沉浸式显示、智能化辅助决策和自然化人机交互等关键技术,并对各项技术的主要研究方法进行了深入剖析,还对无人机先进地面站目前存在的挑战和未来发展趋势进行了研判。该研究对新型地面站的研制具有指导和借鉴意义。     

用于舰艇对抗的多媒体半实物仿真系统

研究了舰艇对抗多媒体半实物仿真系统的构建方案 ,阐述了该系统的硬件设计和软件设计思路。该系统以实时处理、多媒体显示及拥有较好的人机交互能力为特点 ,融合了实时处理技术、网络通信技术、数据库技术以及仿真技术、专家系统等当代先进技术。系统中的仿真机可与 VXI控制系统鱼雷专用检测和声自导专用检测系统共同组成仿真系统平台。     

基于HLA的舰载多传感器信息融合系统仿真

建立具有舰载多传感器信息融合系统功能的C3I系统是目前和未来C3I系统的首要发展方向.应用HLA仿真技术进行舰载多传感器信息融合系统试验仿真,对于增强系统的通用性、灵活性、重用性和互操作性,实现复杂C3I系统集成具有重要的现实意义.首先提出了基于高层体系结构(HLA)的舰载信息融合系统的设计框架,其次阐述了系统设计思想和舰载多传感器信息融合仿真系统组成及功能,并针对作战想定背景进行了对象类和交互类的开发,最后给出了联邦仿真流程,实现功能模型和物理模型的建模.     

多传感器式诱导维修系统的设计与实现

针对战场装备抢修中维修作业时间紧、任务重、难度大和专业维修人员少的问题,提出了多传感器式诱导维修系统体系结构,开发了一套基于增强现实技术的诱导维修系统。系统主要由5个模块构成。通过PST跟踪仪和基于无迹卡尔曼滤波的多传感器跟踪算法完成跟踪注册,结合语音和手势识别进行人机交互,通过构建无线通讯网络和实现数据分布式处理拓展了系统的适应性和实用性。以某型装备电磁铁更换为例,对系统功能进行了验证。实验对比说明了与纸制维修手册和普通移动终端相比,该系统能更为高效地指导维修人员完成维修任务。     

舰载指控系统一体化仿真研究

本文提出了舰载指控系统一体化仿真体系结构,其一体化仿真模型用到了诸如面向对象、数据库、可视化等技术,具有较好的人机交互界面,能实现作战模拟、评价作战方案等。     

一种面向多制式路径规划的网络模型

随着综合交通运输与导航应用技术的发展,综合利用多种交通方式实施路径规划的应用需求日益迫切,传统的单一制式路径规划系统与服务正在向多制式的方向发展.然而,传统的路径规划模型与算法难以直接应用在多制式的条件下.针对多制式路径规划的特点,构建合理的数据模型是解决该问题的基础.为此,提出了制式切换点的概念,并以此为基础建立了包含多制式图集合、顶点属性表和切换点矩阵三个主要部分的多制式网络模型,并在真实的城市道路网数据集上进行了多制式网络构建实验.该工作能够从理论和实践两个方面为多制式路径规划算法的设计提供基础性的技术支持.     

基于作战体系结构的装备指挥信息系统作战需求分析

作战需求分析是装备指挥信息系统建设的关键环节,为系统建设提供可靠依据和理论支撑.运用指挥关系模型、装备保障活动模型、作战接点连接能力、信息交换矩阵等体系结构方法对装备指挥信息系统的信息交互进行分析,得出装备指挥信息交互对装备指挥信息系统的作战需求.体系结构化方法是获取作战需求的有效途径,运用作战体系结构研究装备指挥信息系统,为科学、合理地建设装备指挥信息系统提供了一种新的分析研究方法.     

分布式流体系结构及其编程模型与资源管理

利用互联网资源提供大数据计算服务面临着资源异构性、动态性与通信长延迟等方面的挑战,现有分布式计算模型仍存在一些不足。运用流计算模型提出分布式流体系结构,包括分布式流编程模型与资源管理等,能够高效支持多种并行执行模式。在10个CPU-GPU异构结点上实现了原型系统,仿真实验验证了7个不同的测试用例。实验结果表明,与本地串行计算相比,分布式流体系结构可以平均提高39倍计算性能,具有较大的应用潜力。     

辅助任务增强的中文跨域NL2SQL算法

自然语言到结构化查询语言(natural language to structured query language,NL2SQL)任务旨在将自然语言询问转化为数据库可执行的结构化查询语言(structured query language,SQL) 语句。本文提出了一种辅助任务增强的中文跨域 NL2SQL 算法,其核心思想是通过在解码阶段添加辅助任务以结合原始模型来进行多任务训练,提升模型的准确率。辅助任务的设计是通过将数据库模式建模成图,预测自然语言询问与数据库模式图中的节点的依赖关系,显式地建模自然语言询问和数据库模式之间的依赖关系。针对特定的自然语言询问,通过辅助任务的提升,模型能够更好地识别数据库模式中哪些表/列对预测目标 SQL 更有效。在中文 NL2SQL 数据集 DuSQL 上的实验结果表明,添加辅助任务后的算法相对于原始模型取得了更好的效果,能够更好地处理跨域 NL2SQL 任务。