基于Agent行动图的作战建模方法

针对一般的基于Agent作战建模过程中没有实现军事人员主导下的军事概念模型直接驱动的问题,提出一种基于Agent行动图的作战建模方法。在给出基于Agent行动图建模基本原理的基础上,区分Agent行动组织结构图、通信网络图、动作属性图,提出了基于Agent行动图的作战系统静态概念模型建模方法,区分Agent行动指挥交互图、状态行为图,提出了基于Agent行动图的作战系统动态概念模型建模方法;进一步建立了Agent行动图概念模型到行为仿真模型框架转换方法,并设计实现了基于Agent行动图的作战建模工具;最后以装甲分队典型作战行动建模为例,验证了方法的可行性与有效性。     

基于多Agent/Swarm军事系统建模研究

阐述了多Agent计算机建模的基础理论和特征,及基于Swarm平台进行多Agent建模的灵活性和可扩展性.进而探讨了将该方法应用于军事复杂系统研究,主要内容包括:提出了多Agent/CA系统建模仿真框架,说明了基于该框架建立复杂性因素映像的基本原理;形成了框架实现的关键技术--可计算模型和空间作用模型,有效实现了在模型中集成成型的算法和模型,并综述对相关领域研究中对关键技术的应用情况;最后探讨了建模仿真的基本逻辑流程.     

基于混合算法的空战机动决策

针对现代战斗机空战机动决策的复杂性,以红蓝双机一对一空战为背景,结合滚动时域思想对战斗机空战机动决策进行研究。首先借鉴人工势场法构建战斗机空战人工势场,重点分析空战人工势场函数和变权重函数的构建;提出一种基于滚动时域控制-人工势场启发粒子群混合算法的战斗机空战机动决策方法;最后进行仿真验证,仿真结果表明该方法可以有效避免人工势场法局部极小值问题,改善粒子群算法的全局搜索能力,从而在一定程度上提高了战斗机在空战过程中的人工势场值,使战斗机在空战中占据有利态势。     

带指挥控制的陆战模型的仿真及分析

给出了一个以复杂适应系统理论为理论基础，采用Agent建模方法，并在Swarm仿真平台上实现的带指挥控制的陆战模型的仿真及分析，仿真及分析结果表明该模型可以反映指挥控制作用下的地面战斗演化进程，初步具备了模拟兰彻斯特方程的能力。这种方法为研究战争领域问题提供了全新的思路。     

基于Agent的建模与仿真概念化框架

基于Agent的建模与仿真(ABMS)是面向复杂系统的建模与仿真方法学。提出了基于Agent的建模与仿真概念化框架,重点对该框架中Agent模型的概念及模型转化、ABMS综合环境以及模型校核与验证等相关研究内容进行了阐述。结合该框架,对Agent、消息、复杂系统及基于Agent的仿真进行了形式化描述。最后,提出了一个基于Agent的建模与分布式仿真软件框架,介绍了该框架的主要组成部件,并对实现该框架的相关技术以及正在开展的工作进行了介绍。     

基于Agent的建模与仿真设计模式及软件框架

提出了一种基于Agent的建模与仿真设计模式——ABMS设计模式，阐述了ABMS设计模式的主要内容。该模式的提出有利于在建模与仿真领域以及软件开发界之间建立关于ABMS的对话联系与交流。然后设计了一种包含仿真服务模型和Agent仿真模型的ABMS分布仿真软件框架，该框架将最大限度实现仿真重用，并将支持大规模的基于Agent的复杂系统的分布仿真，包括军事对抗以及空间作战系统的仿真。该框架部分借鉴了HLA的思想，其中的ServerAgent提供底层的通用仿真服务。     

基于混合人工势场-遗传算法的移动机器人路径规划仿真研究

分析了人工势场模型存在的目标不可到达问题(GNRON)和由于局部最优解的存在而产生的死锁问题,提出了一种建立在改进人工势场模型上的基于遗传算法的最优路径搜索方法。仿真结果验证了本模型的有效性,能有效的解决由于人工势场模型缺陷而带来的路径规划问题。     

基于多Agent的地面作战建模仿真研究

计算机作战仿真是军事人员的“作战实验室”。然而,作战系统是一个复杂的非线性动态系统,对其进行建模困难,Agent和多Agent技术为计算机作战仿真提供了新的建模仿真方法。本文首先分析了作战系统的特点和传统的数学建模的不足,其次介绍了有关Agent、多agent系统和多Agent系统仿真的概念,并分析了基于多Agent的建模与传统的数学建模的区别,最后,分析了一个基于Agent建模与仿真技术的陆军地面作战仿真系统。     

基于Agent的经济社会系统建模与仿真研究

讨论基于Agent的人工社会建模方法学流程,然后采用基于Agent的建模与仿真方法对产业集群这种具体的经济社会系统进行建模,并给出产业集群中企业生产营销行为的仿真描述,最终建立的计算机仿真模型可以帮助分析影响产业集群发展的多个因素.建立这个仿真模型的过程是探索将ABMS方法应用于具体经济社会系统建模的新尝试.     

基于ABMS的CEC体系效能仿真分析

基于Agent的建模仿真(Agent Based Modeling and Simulation,ABMS)方法被普遍认为是军事作战研究特别是网络中心战(Network Centric Warfare,NCW)环境下进行作战研究的重要方法.采用ABMS仿真方法进行了 CEC(Cooperative Engagement Capability)体系效能仿真分析.在体系效能分析仿真平台的支持下建立了面向CEC体系效能分析的Agent模型框架,确定了Agent实体间的探测、通信和毁伤交互关系.以舰艇编队数量和进攻强度和平台中心战(Platform Centric Warfare,PCW)、NCW和CEC指挥体制作为实验设计参数进行了批量仿真实验.通过与传统CEC体系效能分析结果的对比,发现了与传统的CEC体系效能分析研究存在的差异和原因,揭示了CEC对舰艇编队防空效能的贡献主要源于体系层次的行为控制.     

基于威力场的空战分析建模

引入威力场的概念,建立针对现代空军武器装备特性的空战分析模型。在分析物理场的性质的基础上,提出威力场的基本概念与性质,构建势函数。战斗机的威力主要由五个部分构成:到达能力,通信能力,目标探测能力,告警能力和攻击能力。综合这五个因素,建立威力场势的计算模型。威力场根据敌我性质分为正场和负场,同性质场的势可以叠加。然后应用威力场理论对态势评估、战术机动进行分析。仿真结果表明威力场可以直观地反映空战态势,为空战的定量分析提供基础。     

基于PCE方法的无人机轨迹规划与分析

针对无人机轨迹规划过程中不确定因素的特点,提出了一种利用多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE),并获得基于人工势能法的模型最优参数的无人机轨迹规划方法.通过建立PCE代理模型,利用随机配置点法进行快速求解,规避了对已有的最优控制模型直接优化带来的计算资源不足的问题;通过Sobol...     

基于道路势场的智能车辆机动驾驶控制算法

受机器人基于人工势场的路径控制方法的启发,在文献[3]的基础上,提出了车辆机动行驶控制机制。首先,定义了基于停车视距的车辆机动行驶动态目标位置;其次,依据人工势场建模原理构建道路势场;为了平滑车辆行驶路线,采用了贝塞尔（Bezier）曲线车辆轨迹拟合的方法;最后,针车辆系统是典型的非完整控制系统,特车辆运动学模型转换力...     

基于模糊逻辑和D-S证据理论的一种态势估计方法

战场态势分析是指挥决策的基础 ,如何进行合理的态势估计是C4ISR数据融合系统中的一个重要环节。分析了态势估计问题的本质特征和推理模式 ,提出了一种基于模糊逻辑和D -S证据理论的综合推理方法 ,并构造了一个对战场态势进行分析、推理和预测的求解模型。该模型能够通过融合推理得到态势假设和事件之间的潜在关系 ,为决策提供依据。     

基于模糊神经网络的铝电解槽工作状态诊断

针对铝电解槽电压波动信号的频谱特点和工作状态的层次性,将小波理论和模糊逻辑理论引入高阶BP神经网络中,提出了一种基于小波高阶模糊神经网络的铝电解槽工作状态诊断模型,此模型运用串联方式将小波包分析、模糊逻辑和神经网络融合在一起。给出了小波高阶模糊神经网络的结构,确定了各模糊子集上的隶属度函数。并在320KA预焙铝电解槽上进行实验和仿真,理论和实验证明了该诊断方法可行性。     

Aggregation in intersection region for distributed heterogeneous mobile sensor networks

This paper presents two aggregation strategies in convex intersection region for the distributed mobile sensor network (MSN) with heterogeneous dynamics. First, the authors analyze individual local perception model and dynamics model, set the intersection of all the local perceptions as the region of interest (ROI). The MSN consists of sensors with first-order dynamics and second-order dynamics. Then, the authors design a control strategy to ensure that individuals aggregate at a point in the ROI relying on their local perceptions and the locations of neighbors within their communication scope. The authors describe this situation of aggregation as rendezvous. In addition, the authors introduce artificial potential field to make sensors deploy dispersedly in a bounded range near the ROI, which the authors call dispersed deployment. Finally, the authors prove the stability of the proposed strategies and validate the theoretical results by simulations. This research is applied for the cooperative deployment and data collection of mobile platforms with different dynamics under the condition of inaccurate perception.     

改进人工鱼群算法在外汇预测和投资组合中的应用

人工鱼群算法具有良好的全局搜索能力和自适应能力,在解决投资组合问题上有较好的应用前景.本文通过改进人工鱼群算法,分别对汇率预测和外汇投资组合双目标优化两部分进行研究.首先利用基于平均距离视野的人工鱼群优化的支持向量回归机算法对汇率进行短期预测,提高了外汇预期收益率的准确性.然后建立外汇投资组合双目标模型,通过借鉴带精英策略的快速非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)的思想,提出基于Pareto排序理论的双目标非支配排序人工鱼群算法(non-dominated sorting artificial fish swarm algorithm,NSAFSA).实证分析表明该算法在求解外汇投资组合方案时,获得的Pareto前沿比NSGA-II的结果分布更均匀,多样性更好.最后对NSAFSA算法进一步改进,通过两次剪枝策略提高了解的质量,并给出了可供选择的最优外汇投资组合方案.研究结果表明人工鱼群算法可以对汇率预测和外汇投资组合提供重要参考,在外汇市场中具有较大的应用潜力.     

三阶多机器人协同编队动态避障控制

针对智能水下机器人编队在三维复杂环境中的避障和一致性控制问题,提出了协同编队动态避障控制算法。建立了基于动态障碍物运动速度的自适应斥力增益项,并将其引入斥力势场函数中,使机器人安全规避静态及动态障碍物,定义了基于机间势场增益项和机间通信权重的机间势场函数,解决机器人易自撞、脱离编队的问题;将机器人在势场作用下的合加速度引入一致性协议中,结合改进势场与一致性理论设计编队协同避障控制器;通过Lyapunov函数方法证明了稳定性。仿真结果表明：多机器人在该算法下能安全避障并实现位置、速度的一致性。     

基于自适应分段势场法的多无人机航迹规划

为解决传统人工势场法在无人机进行航迹规划应用中易陷入局部极值、目标不可达与规划航迹曲率过大等问题，在分层势场法基础上提出了目标点处附加的第二局部引力场和由目标引力场组成的引力集合的方法。该方法克服了目标不可达和易陷入局部极值的缺陷，且在原有分层势场法中引入分段函数，提高了航迹规划效率，缩短了航迹长度。仿真对比了传统人工势场算法、对比算法一、对比算法二、本文提出的基于附加引力场和复合引力场的势场算法以及自适应分段势场算法。结果表明：自适应分段势场算法具有较好的有效性和较强的鲁棒性。