基于深度强化学习的智能对手自主空战决策技术

为提升空战训练对手的智能性与自主性,提升空战训练效果。针对空战战术训练智能对手自主空战决策问题,提出一种基于深度强化学习的智能体训练方法,采用最大熵强化学习（SAC）算法平衡策略探索与利用的优势,引入自博弈和多智能体联盟训练方法提升空战智能体策略的多样性和鲁棒性。针对一对一近距格斗空战场景建立智能博弈框架及奖励函数,仿真结果表明,基于零经验训练得到的智能体能够有效自主机动决策并实施近距导弹攻击,产生较好的战术效果,证明该方法在一对一近距格斗空战智能体训练中的有效性。     

空中对抗机动飞行实时评估方法研究

针对空战对抗中机动飞行评估实效性差、准确度低的问题,根据数据链传输的各种实时信息,采用理论建模与案例实证相结合的方法,构建模拟空战机动飞行环节的实时评估模型。在分析评估所需数据的基础上,提出新的数据更新方法,设计了数据链信息下传流程。以战术机动数据为依据,构建战术优势函数,通过对飞机战术态势的准确评判,实现对机动飞行的评估。通过近、超视距空战两种场景仿真,验证了评估方法能有效提高机动飞行评估的实时性和准确性。     

超视距协同空战协同表现评价模型

针对超视距协同空战中的协同网络表现评价问题,在分析影响超视距空战协同效果因素的基础上,提出协同满意度概念,构建协同满意度评价指标体系。研究了基于二元语义模型的协同满意度评价方法,最后实例验证了评价模型和评价方法的可行性,为有效进行超视距协同空战的训练和管理提供了依据。     

基于模糊贝叶斯网络的UAV中远距空战战术决策

针对无人机中远距空战战术决策时决策环境的不确定性和决策实时性问题,提出了基于模糊贝叶斯网络的无人机中远距空战战术决策方法。研究了无人机空战过程,对影响战术决策的主要因素进行分析建模,构建了战术决策的模糊贝叶斯网络。最后,利用模糊集合理论对连续型态势变量进行变参数模糊化,并输入战术决策网络进行推理,对该决策方法的正确性、实时性以及在不确定环境下的有效性进行仿真验证。     

空战模型研究

本文论述了空战一般作战模式厦空战构模特点,并具体构造了一个集团军作战规模的训练用空战模型。利用该模型对不同空战编队的作战效果进行了计算,其结果可用干战术分析。     

空战关键信息与战术规则提取算法

将粗糙集理论引入到空战研究中 ,提出了一种通过属性约简提取空战决策的关键信息和战术规则的算法 ,以便对空战过程中的冗余信息进行约简 ,提高决策实时性。通过一个空战战术选择示例对该算法进行了验证 ,结果表明 :在保证空战战术分类结果不变的情况下 ,该算法可提取出对空战决策起关键作用的信息以及最小简化战术规则。     

基于双向启发式属性约简的战术决策建模研究

从预警机指挥引导的多机协同空战原则分析出发,针对超视距协同空战决策过程中的不确定性和不完备性问题,提出了一种不完备信息系统中的基于双向启发式属性约简的战术粗决策建模方法。首先考虑粗糙集决策过程中条件属性发生缺失或不确定的情况,根据扩展不完备信息概念建立了不完备决策信息系统的最优完备选择;其次基于分辨矩阵的属性约简算法,以属性频度的大小作为启发信息进行决策信息系统约简的双向选择,得出决策信息系统的最佳约简集合;然后依据使决策最有可能发生的原则,给出决策信息系统的最优选择,以该最优选择为代表提取出决策规则;最后根据软、硬杀伤结合使用的CGF实体超视距协同空战作战想定,建立了CGF实体综合战术决策模型,并通过作战决策实例对该方法的正确性和有效性进行了验证。结果表明：该方法能在作战态势信息不完备的情况下正确给出CGF实体综合战术行为。     

空战战术仿真试验的一种综合评估方法

提出了空战战术仿真试验的动态评估指标体系,采用了广义多层次综合评估方法建立了评估战术优劣的指数模型,并以典型战术为例对模型进行了验算。     

自主空战决策中的战术过程评价方法

战术过程评价是自主空战决策中的重要部分.在装备航炮和格斗弹的双机近距格斗这一战术背景下,合理考虑角度、距离、机动与能量因素,构造了战术状态优势函数.在此基础上,提取战术过程的特征量,建立有优先级的判据体系,提出了逐级淘汰的战术过程评价方法.仿真结果表明,战术状态优势函数能准确体现格斗中各时刻双机战术态势的优劣,逐级淘汰方法能有效地从候选的机动动作中得到空战决策结果.     

混合对策无人战机空战决策

在混合对策理论的基础上,将空战过程看作是由一系列离散的状态组成的离散事件动态系统,建立了空战过程的离散状态子模型,利用空战态势指数和战机空战能力指数构造了战术评估函数,以完成对战术动作的筛选工作,并结合3DOF质点模型设计了机动指令生成器,实现对无人机运动状态的控制,并在Matlab环境下对机动实例进行了仿真.     

嵌入式空战训练中虚拟智能对手的生成研究

研究探讨了嵌入式空战对抗训练系统中虚拟智能对手的生成问题。提出了虚拟智能对手生成的模型体系,构建了虚拟智能对手的总体框架,并给出了决策模型、战术行为模型和实体模型的建模方法,并进行了实践应用,验证了模型的正确性和合理性。该模型在嵌入式空战战术对抗训练仿真论证系统取得了较为满意的结果。     

基于核Fisher鉴别分析的RVM战斗机空战效能评估

为提高战斗机空战效能的评估能力,提出一种基于KFDA特征提取的RVM效能评估方法。该方法在系统分析基础上,引入战斗机空战效能评估指标体系;采用KFDA提取评估指标数据中的高阶非线性特征;凭借RVM在非线性系统建模方面的优势,构建所提取特征的战斗机空战效能评估模型,进而完成效能评估。实例分析表明,该方法对战斗机空战效能评估的均方根误差达到0.009 4,评估结果相对于其他方法更为准确,过程也更为科学合理,从而验证了其用于战斗机空战效能评估是可行和有效的。     

电子对抗条件下空战综合优势评估模型

针对空战中飞行机动与电子对抗之间的协同攻击决策问题,通过建立符合空战仿真需求的超视距基本战术动作库和运动模型,将机载火控雷达威力区、电子对抗干扰压制区和干扰条件下的空空导弹攻击区、允许脱离时间等要素有机结合,建立了电子干扰条件下空战态势与空战能力协同的综合优势评估方法.作战推演结果表明,建立的空战综合优势评估方法较全面合理地反映了现代空战的特点,能够满足现代空战机动决策需求.     

预警机指挥多机群空战的协同战术决策

分析了预警机指挥下的多机群协同空战的战术决策方法,建立起了它的战术编队、威胁评估以及目标分配模型,并进行了仿真计算,结果表明此战术决策方法对于提高多机群协同空战的作战效能有着显著的作用,对于未来无人作战飞机多编队协同作战也具有很好的参考价值.     

基于数据链的空战效能评估

简述了数据链对现代空战效能的影响,分析了几种典型的效能评估方法及其在现代空战效能评估中的不足,结合现代空战理论和实际情况,提出了基于数据链的空战效能评估方法,建立了相应的评估模型.最后以4种战斗机型在有无数据链信息支援情况下的空战效能为例进行计算对比,评估结果符合现代空战实际,验证了模型的可用性.     

改进近似动态规划法的攻击占位决策

瞬息万变的空战环境和日益复杂的空战任务导致应用动态规划法解决机动决策问题容易造成"维数灾难"。基于函数拟合思想优化逼近近似值函数,解决了空战状态的连续性问题。同时,针对近似动态规划在解决机动决策问题时未考虑"过冲"机动和碰撞的问题,提出惩罚因子对近似动态规划法的攻击占位决策方法进行改进。这种方法能够有效应对快速变化的战场态势,而且不需要对空战战术构建专有的战术库。为了验证模型的有效性,将改进的近似动态规划法进行了实验仿真,仿真结果表明改进的攻击决策方法能够有效避免"过冲"机动和碰撞问题,具有较强的鲁棒性。     

多无人作战飞机编队空战智能决策方法

针对多无人机编队空战战术决策问题,提出了基于案例推理(CBR)和规则推理(RBR)的战术决策方法。在剖析战术决策案例特征的基础上,设计了一种基于框架结构的案例表示方法,并引入结构相似度和云模型理论以改进传统的最近邻检索算法。最后,借用基于案例推理和规则推理设计的战术决策GUI界面,能够快速地从库中检索出与当前空战态势最匹配的战术决策源案例,仿真结果证明该方法具有较好的有效性。     

HLA训练仿真系统数据记录与回放的设计和实现

在战术仿真训练中,数据记录与回放是实现对战术对抗行动定性定量分析评估的重要手段。结合基于HLA技术的战术仿真训练系统的研发,探讨了顺序事件触发式数据记录、离线回放及演习状态回滚功能的具体设计和实现方法。该系统已推广部队使用,应用效果良好。     

基于模糊Petri网编队协同战术决策

为了解决在不确定环境下编队协同空战战术决策问题,将Petri网理论引入到编队协同空战分析中,依据决策规则的模糊性,结合具有图形描述能力的Petri网,提出利用模糊Petri网对编队协同空战战术决策进行建模,并对模型进行了仿真分析。仿真结果表明模型能够提高编队协同空战战术决策的智能化和自动化程度。     

标准化全连接残差网络空战目标威胁评估

针对空战态势中威胁评估传统方法存在缺乏自学习能力和面对大样本数据集推理能力不足的问题,提出了利用深度学习的基于标准化全连接残差网络空战目标威胁评估的方法。将影响空战目标威胁的主要因素作为输入,利用普通全连接神经网络训练模型的自学习能力,结合批量标准化(Batch Normalization)的优化算法和结构优化的残差网络(ResNet)增强网络的自学习能力,比较了样本的标记和网络模型的输出。分析了训练样本个数对网络训练准确率和损失变化的影响,对比了3种不同数据量下的训练模型在同一测试集下测试的准确率和损失变化。结果表明,该方法可以快速准确地评估空战中目标的威胁程度。