基于协同学理论的舰艇CGF反潜态势识别研究

在潜艇训练仿真系统中,计算机生成兵力需要仿真多舰艇协同反潜作战的过程,而对反潜态势的正确判断是进行战术决策的一个重要方面。在分析哈肯基本协同网络的基础上,指出了其在处理某些实际问题方面的不足,并提出了一种广义协同网络模型和该模型的快速算法,讨论了应用该模型识别舰艇CGF战场态势问题,最后用仿真实例验证了协同网络的有效性。     

CGF中的协同行为建模技术

协同行为建模技术是计算机生成兵力的重要研究内容,也是作战仿真中人类行为表示是否准确、仿真结果是否可信的关键所在.根据国内外研究现状和需求分析,针对现有协同行为模型的不足,提出了具有协同行为能力的CGF Agent认知体系结构,设计了协同行为建模框架,重点阐述了各子模块间的相互关系及算关键实现技术.文章最后讨论了协同行为建模技术的发展趋势和应用前景.     

基于仿真组件技术的CGF系统体系结构和实现

以仿真组件技术为基础,提出基于仿真组件的计算机生成兵力系统体系结构以及实现方法,介绍了CGF在虚拟测试、评估和先进概念体系结构论证中的应用。通过基于仿真组件技术开发计算机兵力的模型,能够灵活生成多种不同种类的兵力模型和适应不同的运行平台。计算机生成兵力的实体模型分解为设备组件、指控组件、作战平台组件和动作行为模型,利用系统高层建模方法的静态结构建模从兵力组成角度描述设备组件、指控组件和作战平台组件的组合和连接关系,基于状态机动态行为建模建立兵力平台的动作行为模型。通过代码自动生成技术生成仿真组件模型并进行测试,仿真引擎按照动作行为模型的状态调度相应的仿真组件,从而产生作战实体的行为。     

基于免疫多智能体的舰艇编队协同防空体系模型

借鉴生物免疫系统的性质和机制,结合多智能体理论与方法,提出了一种新的免疫多智能体网络(Immune Multi-Agent Network,IMAN)模型。根据舰艇编队协同防空体系和生物免疫系统在防御功能、自适应和自组织特性上相似的特点,将舰艇编队协同防空体系映射到生物免疫系统之中,设计了舰艇编队协同防空免疫智能体功能结构模型,并综合上述免疫多智能体网络模型IMAN及其免疫防御原理,构建了一种新颖的舰艇编队协同防空体系免疫多智能体网络模型,分析了舰艇编队协同防空体系免疫多智能体的免疫防御机制及其性质,旨在为舰艇编队协同防空体系研究开拓一种新思路,并为建立适合现代实战需要的作战仿真系统提供理论模型。     

舰艇编队协同防空体系免疫多智能体模型

针对舰艇编队协同防空问题, 根据舰艇编队协同防空体系与生物免疫系统防御机制和性质相似的特点, 实现了二者在结构和功能上的映射. 在此基础上, 结合多智能体理论与方法, 设计了舰艇编队协同防空体系的监测、调节和抗体等免疫智能体的功能结构模型, 构建出一种新颖的舰艇编队协同防空体系免疫多智能体(IMA)系统模型, 提出了免疫多智能体系统的形式化描述, 分析了舰艇编队协同防空体系免疫多智能体系统的免疫应答过程和机制. 该模型的防御机制具有自学习、自适应、自组织的特性, 充分体现了舰艇编队协同防空体系的协同防御机制和性质, 为舰艇编队协同防空体系研究开拓了一种新思路.     

基于Agent的电子战CGF建模研究

计算机生成兵力（CGF）是一个具有自主性、智能性的复杂系统。传统的建模方法难以精确的描述其模型。Agent技术作为面向对象技术的延伸，为解决这类复杂系统的建模与仿真问题提供了有效手段。应用基于Agent建模技术，建立了电子战CGF的层次模型，并解决了个体Agent模型设计中的感知、动作、决策及实现方法上的问题，最后讨论了用于设计聚合级实体的多Agent系统的组织结构、通信语言、通信机制及协作模式。     

CGF的目标探测控制

ＣＧＦ系统必须频繁地检测它所控制的实体之间以及这些实体与ＤＩＳ环境中的其他实体之间的通视性和可探测性,这种检测是ＣＧＦ中较为耗时的过程。本文讨论采用探测启发式来控制ＣＧＦ系统的目标探测,合理减少ＣＧＦ的目标探测次数,从而节省目标探测所占用的计算时间。这种方法节省探测计算时间最多可达到５０％,而对ＣＧＦ实体自治行为的逼真性的影响很小。     

舰艇编队的舰载装备协同问题研究

舰艇编队是现代海战主要采用的对抗形式之一，本文应用可靠性理论研究了舰艇编队的舰载装备协同问题。首先，利用可靠度概念给出了舰艇编队的舰载装备协同质量的量化方法；然后，建立了有限资源约束下的最大舰载装备协同质量的舰艇编队模型，并给出了基于遗传算法的模型求解算法。大量仿真计算表明了所建模型与算法的有效性。     

基于遗传算法的CGF学习行为模型研究

通过自学习使计算机生成兵力(CGF)具有决策能力,是机器学习技术应用于军事仿真的一个重要研究方向.运用基于Agent的建模方法和学习分类器系统技术,构建了基于遗传算法的CGF学习行为模型框架,详细论述了该模型学习过程的运行周期,并将记忆功能引入CGF决策模型来加速学习进程.最后,设计了一个可视化验证系统,实验结果表明该模型的有效性和可行性.     

基于Agent的CGF决策行为建模研究

阐述了ACGF决策行为建模的一般特点，提出了一种基于马尔可夫过程的分层决策行为模型，构造了该模型基于黑板通信的多Agent结构，并给出其形式化描述和决策过程的伪码说明。分析了决策行为模型中Sub-Agent（SA）的结构和功能特点，指出SA是反应式Agent与逻辑型Agent相结合的混合模型，能够根据环境要求产生反应方案和充分方案。实例验证该模型能够较好地模拟舰艇ACGF的决策行为。     

基于COSIM的舰艇防御系统分布式仿真平台开发研究

舰艇防御系统分布式仿真平台可实现在攻防对抗条件下水面舰艇防御来袭鱼雷作战过程的仿真,用于研究鱼雷防御武器的使用方法,验证其作战效能,论证舰艇防御系统的作战需求。针对水面舰艇鱼雷防御系统及其作战环境,提出了基于协同仿真平台(COSIM)的舰艇防御系统分布式仿真平台设计方案,阐述了仿真平台的软硬件结构,具体介绍了仿真平台的开发过程,并给出仿真平台信息流图,最后针对仿真运行实例进行了分析,证实了仿真平台的有效性。     

攻防对抗DIS系统中CGF的构造与建模

ＤＩＳ作为一项现代仿真技术,在多兵种、多种武器平台的联合作战仿真与训练演习方面有着极其重要的作用,而ＣＧＦ是构造ＤＩＳ系统的关键技术之一。本文首先分析了构造ＣＧＦ系统的意义及特点,然后介绍攻防对抗ＤＩＳ系统中的ＣＧＦ组成结构。最后叙述了ＣＧＦ系统中重点对象的雷达、导弹及智能数字飞机的建模方法及特点,并给出了仿真结论。     

基于HLA和VR的防空导弹作战仿真系统研究

应用分布交互式仿真高层体系结构(HLA)和虚拟现实技术,结合防空导弹武器系统仿真背景,研究开发了基于HLA的分布交互式防空导弹武器作战仿真系统,并对开发过程中的关键技术:三维实体建模、三维实体模型在虚拟场景中的集成、驱动和显示、HLA联邦的开发、联邦成员的实现进行了研究。     

基于BDI的CGF通信行为建模

结合分队协同作战中的通信需求,基于联合意图理论对通信行为构成的基本模式进行了分析。在此基础上,根据行为产生的条件和影响因素对通信行为进行分解,基于BDI模型构建了CGF个体的通信行为模型框架;基于该框架对CGF通信行为决策过程进行详细阐述,提出了OCBC通信行为模型;建立了通信代价模型,使得个体决策过程中的通信行为更加符合实际。仿真实验表明,在个体决策过程中建立通信行为模型,增加了CGF自主决策的真实性。     

基于参数数据库的CGF实体框架结构研究

框架是软件系统重要的设计元素之一。提出一种基于实体参数数据库的计算机生成兵力实体框架结构，抽取其结构层作为可复用的元素，形成类库模版：将其构件及构件连接关系以参数配置的形式进行描述，形成参数数据库。提出了行为仿真框架SACC，SACC由传感器、动作执行器、控制器、组件连接关系构成，分别用于描述实体的外在行为模型、内在行为模型以及模型间的交互。     

防空作战电磁环境建模与仿真

以防空作战为背景,分析了战场电磁环境的构成要素,在建立各要素脉冲描述字模型的基础上,提出了基于脉冲流描述的电磁环境建模方法,构建了相应的仿真系统,完成了防空作战电磁环境的动态模拟。绘制出典型作战场景下电磁环境时域、频域、功率域的态势图,仿真结果表明电磁环境具有两个显著特点:动态性与相对性。建模仿真方法对战场电磁环境的仿真构建具有一定的借鉴意义。     

基于高层体系结构的计算机生成兵力关键技术研究

为了研究基于高层体系结构（HLA，High Level Architecture）的分布交互仿真系统的开发，设计了一个基于HLA的计算机生成兵力（CGF，Computer Generated Force）系统。首先介绍了HLA的结构特点，然后介绍了CGF仿真系统结构的组成以及开发的关键技术，分析了开发基于HLA的CGF系统的关键技术。最后提出了一个基于HLA的CGF仿真系统的原型系统，该原型系统的开发对于今后的进一步研究和应用有很大意义。     

基于AGENT的防空作战CGF行为建模研究

介绍了防空作战CGF系统的组成结构,对防空作战CGF系统的特征和防空作战CGF实体对象的行为特征进行了分析,提出了基于Agent的实体行为建模方法,以防空作战单元CGF系统为例,构建了搜索指挥Agent的行为模型,对多Agent的行为规划和Agent主体交互问题进行探讨,为防空作战CGF系统建模提供了有效的方法和途径。     

水面舰艇对水雷防御训练评估的AHP-Fuzzy方法

对水雷防御是水面舰艇作战的一项重要内容,通过对水面舰艇(驱逐舰或护卫舰)防御水雷一般行为过程的分析,综合运用层次分析技术(AHP)和模糊评判技术(Fuzzy),建立了较为完备的水面舰艇对水雷防御训练水平评估的评估指标体系和评估分析计算模型.对水面舰艇防御水雷的训练水平进行了综合的定量分析和计算,对如何科学、客观地评估水面舰艇对水雷防御的训练水平进行了有意义的探索.主题调水面战舰艇;防御系统;评价指标;训练