多架无人机协同作战智能指挥控制系统

给出一种基于Agent技术的多架无人作战飞机协同控制系统的设计方法,该系统由几类Agent构成情报决策Agent、单机自主决策Agent、协同决策Agent等.由于利用了Agent的两大优良特性--自主性和协同性,系统能够控制多架无人作战飞机,各无人机对不断变化的战场环境也具有很高的适应性.     

【专题】无人系统互操作性发展现状与关键问题

无人系统正在加速由专用化、单一化向通用化、标准化发展,多无人系统协同、无人-有人系统协同、无人系统集群等新型作战概念不断成熟。无人系统互操作性是提高无人系统联合作战能力的倍增器和推动无人系统系列化发展的重要抓手,也是适应无人系统协同化、集群化发展的必然需求。本文详细阐述了无人系统互操作性的概念内涵,从顶层规划、技术创新和能力验证三个方面分析了无人系统互操作性发展现状,提出了一种针对跨域、多域无人系统互操作的等级模型,构建了自底向上和自顶向下相结合的互操作性关键支撑技术体系,剖析了通用/开放体系架构、标准协议与模块化组件、自主能力评估验证、数据传输与数据策略等技术因素,并展望了下一步研究重点。     

基于能力的地面无人作战系统作战效能试验评估方法

作战效能试验评估是检验地面无人作战系统是否满足作战要求的根本手段.针对地面无人作战型号新、作战需求牵引性弱等问题,紧贴地面无人作战系统的智能自主特性,以能力构想为核心,以作战概念创新为牵引,建立了基于能力的地面无人作战系统作战效能试验评估框架,明确了作战概念设计的主要内容和关键技术,提出了地面无人作战系统的作战效能试验方法,设计了地面无人作战系统的作战效能指标框架和总体方案,为适应地面无人作战系统发展要求,并有效开展作战效能试验评估提供了科学方法.     

无人系统路线图自主性分析

在第三次抵消战略的驱动下,受军费预算不断削减、内部成本日益增长的影响,为遏制中俄等国日益崛起的军事力量,谋求和维持未来军事优势,美军只能将目光聚焦于创新作战概念,发展以无人系统为代表的更具成本效益和作战威力的武器装备。随着人工智能和机器学习技术的进步,无人系统的自主能力得到了大幅提高,未来将可能根据任务需要,实现从远程控制、自动化系统到近乎完全自主。本文认为,美国国防部除将加快发展人工智能和机器学习技术,聚焦于自主系统带来的作战效率和效能的提高,持续评估自主系统以提升作战人员的信任水平之外,也正加紧制定相关的政策法规,以确保自主系统的研发更加规范有序。     

自主无人系统的军事应用风险与挑战

自主无人系统是一种能观察、善思考、会决策且具有一定自学习能力的新一代无人系统,可以单独或与其他有人系统或无人系统协同遂行目标搜索、识别、定位、跟踪、干扰、打击、评估等任务。如果自主无人系统携带致命性载荷,并且无须人类干预,则会带来潜在的误杀和滥杀风险。介绍自主能力、自主无人系统、致命性自主武器系统的概念和内涵,分析自动防御武器系统误判事故、大规模杀伤性微型无人机群设想、致命性自主无人机杀人事件等三个典型案例,深入探讨自主无人系统存在的战场目标感知、可解释性、可预测性与可靠性、人机信任、战场道德等5个方面的问题。     

无人自主系统综合试验测试平台设计

对面向智慧城市、智慧天空、多域协同作战等应用场景的无人自主系统体系,急需具有多域、联合试验、广域多源复杂环境构建能力的测试与评估物理环境和研究平台。利用无人机试验测试中心的综合试验测试系统平台,构建具有空、天、地、海多维应用场景的多层级和体系化的综合试验测试环境与技术研究平台,重点突破无人自主系统多维体系化综合试验验证环境构建、基于云技术的分布式多域协同效能评估测试平台构建,以及基于虚实结合的智能化复杂环境模拟仿真等核心技术,为开展无人自主系统综合试验测试与体系性能评估提供支撑,提高我国试验场的综合试验能力和资源利用效益,增强试验场履行使命的能力有重大现实意义。     

“无人系统自主性与智能化”专题编者按

正随着人工智能技术的发展,军事智能化的时代浪潮已经在全球兴起。无人系统的出现深刻改变了战争制胜机理,并引发了科技革命、装备革命和军事革命。"平台无人、系统有人、自主运行"已成为无人系统的典型特征。为深入贯彻国家军事智能化发展战略,推动无人系统自主性和智能化的快速发展,《国防科技》编辑部于2020年9月启动了"无人系统自主性与智能化"专题广泛征文活动。国内无人系统领域学者积极踊跃投稿,经过审稿专家遴选,     

无人系统安全防护研究

当前,无人作战系统在大规模、高烈度、高科技体系对抗中的安全防护能力尚显不足,需从多方面加以提升。本文首先从自然环境、协同运用、综合对抗以及自主权限给无人系统带来的安全风险为出发点,深入分析了无人系统的安全防护需求;其次,根据需求,总结了无人系统安全防护的目标,并分别从提升无人系统环境适应性能、降低无人系统可探测概率、强化无人系统抗毁伤能力、夯实无人系统自主作战安全性设计等四方面详述了无人系统可采取的安全防范措施;再次,利用体系防护资源,结合无人平台和载荷的防护基础,提出了内外一体的、控制与防护分离的协同安全架构;最后,对无人系统安全防护的未来发展趋势进行了展望。     

地面无人作战平台性能评价指标体系

论述了地面无人作战平台性能评价研究现状,基于地面无人作战平台的内涵,提出机动性、自主性和任务载荷性能是评价其综合性能的基础,分析了机动性与自主性的支撑性能指标,建立了一种层次化的性能评价指标体系,并对各指标的内涵与度量进行了探讨。     

量化目标威胁等级的改进

目标威胁等级评判是战场数据融合中决策系统进行系统资源分配或重分配的基础。建立了基于模糊理论的目标威胁等级评判函数,提出了利用层次分析法(AHP)确定目标威胁等级加权向量的方法,实现了对目标威胁等级的量化评判。     

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。     

无人机系统自主控制技术研究现状与发展趋势

无人机系统是未来进行信息对抗、夺取信息优势、实施火力打击的重要手段。"自主性"是无人机系统区别于有人机最重要的技术特征,实现无人机系统的自主控制,提高其智能程度,是无人机系统的重要发展趋势。对无人机系统自主控制问题进行了阐述,首先分析了无人机系统自主控制技术的发展需求,然后介绍了自主控制的概念和自主等级的划分;分析了无人机系统自主控制技术的研究现状,提出了无人机系统自主控制的关键技术问题,主要包括体系结构、感知与认知、规划与控制、协同与交互等;最后对无人机系统自主控制技术的发展趋势进行了展望。     

改进蚁群算法的无人机航路规划

蚁群算法是基于生物界群体启发行为的一种随机搜索寻优方法,其正反馈性和协同性使其可用于分布式系统,隐含的并行性更使其具有极强的发展潜力,在解决组合优化问题上有着良好的适应性.基于两种改进蚁群算法,分别将遗传算法的交叉操作和Dijkstra算法结合到蚁群系统的无人作战飞机航路寻优过程中,使无人作战飞机以最小的发现概率与可接受的航程到达目标点,并提高了无人作战飞机的航路寻优能力.     

考虑主观思维区间性的效能量化模糊评估方法

针对武器装备在效能量化评估时,用一个数值量化定性指标和权重的不足,基于模糊综合评判理论、Vague理论和区间数算法,提出了一种考虑主观思维区间性的效能量化模糊评估方法。该方法定义定性指标和权重值为一个弹性区间,充分体现了专家对主观性事物认识的不确定性。模糊计算的效能值为一个区间,为确定评估对象的效能等级,引入Vague理论中相似度概念,能够直观判断其效能等级。通过与传统模糊方法和考虑定性指标区间性的模糊方法对比,验证了该方法的有效性和可信性。     

欠驱动USV自主航行控制算法研究

为保证复杂海洋环境下欠驱动无人艇的安全航行控制,设计了一种具有航迹实时规划和动态跟踪能力的无人艇自主航行控制算法。首先,基于激光雷达的高精度环境探测能力,借鉴向量场直方图算法设计的基本原理提出了一种新的航迹实时规划算法;然后,基于无人艇三自由度运动学和动力学模型,利用视线法导引和输出反馈控制方法设计了航迹跟踪控制算法,并给出了系统的稳定性分析。理论分析和仿真实验结果证明:所设计的自主航行控制算法能够成功实现未知海洋环境下的安全航迹实时规划和航迹动态稳定跟踪功能。     

基于模糊推理的无人武器健康评估方法研究

针对某无人鱼雷武器系统,以武器发射角度选取可自主监测并可量化的特征参数,首先对单个特征参数预处理及分析;然后采用模糊推理方法评估发射通道的健康度,从而指导无人鱼雷武器使用或维保.并结合工程数据,仿真验证该方法对无人鱼雷武器系统健康评估具备有效性,同时对其他无人武器使用也具有参考和应用价值.     

防空系统建模与目标价值排序方法

针对当前防空系统模型的构建和评估偏向于定性处理以及仅考虑其结构特性而忽视了系统中目标与关系自身属性的问题,在分析现有模型与评估方法的基础上,提出了基于邻接矩阵的防空系统模型,定义了能力评估向量,采用目标对体系能力贡献程度的目标价值综合评价方法,并引用Pareto占优中等级前沿和拥挤距离的思想提出了目标等级和目标离散度的概念,形成了非劣性价值排序算法,同时使用加权以及性价比方法和其他网络评估方法排序,采用自身设计以及随机生成案例进行仿真实验,结果验证了基于邻接矩阵的防空系统模型以及价值排序算法的有效性。     

多轴特种车辆轮胎系统抗毁伤能力等毁线表征方法

为了探究战场威胁下多轴特种车辆轮胎系统的生存概率,对轮胎系统的抗毁伤能力进行量化表征,提出了一种基于等毁线的轮胎系统抗毁伤能力表征方法。针对轮胎毁伤状态下对整车的影响,基于车辆动力学对轮胎系统的力学特性进行量化表征,建立了轮胎系统功能毁伤的计算模型;采用毁伤理论对冲击波超压场进行弹目交会和量化分析,建立了轮胎系统物理毁伤的计算模型;根据爆心与车辆的位置关系,采用面向车辆全面域的计算特征线,建立了轮胎系统等毁线计算模型。以某型五轴特种车辆为例,进行了表征方法验证。研究结果表明:该表征方法可应用于战场威胁下多轴特种车辆轮胎系统的抗毁伤能力表征,为后续机动规避和防护能力提升奠定模型基础。     

基于MAS技术的Multi-UCAV任务规划系统研究

基于MAS技术,提出用多Agent系统来实现多架无人战斗机协同攻击任务的多机任务规划系统,建立了系统的总体结构和单个Agent的结构,并给出一个基于意图识别的Multi-UCAV协作结构。利用多Agent的自主性和协作性,充分发挥单个UCAV的自主性。通过通信网络进行协同,共享信息,可提高任务规划系统的自主性和智能化水平。     

民汉大学生自主性学习对比研究——以新疆财经大学民汉学生为例

自主学习是大学生除课堂学习之外最主要的学习形式,也是提高大学生自身素质的重要手段。新疆是多民族聚居地区,民汉大学生学习融合成为新疆教育的一大特色。在学习融合的过程中,民汉学生的自主性学习是否存在差异,成为关注的内容。本文通过调查问卷的形式,对民汉大学生的自主性学习的现状与影响因素进行了对比研究,发现民汉大学生自主学习差异不大,根据问卷调查的情况,提出了加强民汉大学生自主学习的建议。