基于多Agent的多机协同空战仿真系统设计和实现

设计了一种基于多Agent的多机协同空战仿真系统,分别对该系统的建模框架和仿真框架进行了构建。在建模部分提出了系统各类Agent的Petri网模型和基于知识查询处理语言（knowledge query manipulation language, KQML）的模糊通信机制,仿真部分则采用独立于建模框架的仿真信息控制结构和小规模协同分配算法实现。仿真结果表明,该系统与实际符合较好,仿真速度和精度高,验证了该系统的有效性。     

基于决策融合的多无人机协同目标检测识别算法

针对现阶段单无人机不能高效完成大区域巡视的问题,提出一种多无人机决策融合的目标检测识别算法。首先改进Retinanet算法进行单无人机的目标检测,根据航拍图像目标特性,调整anchor参数和训练策略。同时利用特征提取算子配准多无人机航拍图像,实现多机图像坐标一致,并进行图像拼接。然后综合目标的位置信息和属性信息对多机图像进行目标关联。最后提出一种基于冲突度量的动态切换策略,自适应选择DST(dempster-shafer theory)或DSmT(desert-smarandache theory)融合关联目标信息。在多无人机协同目标识别数据集上进行实验,结果表明所提算法能在增大单次巡视范围的同时,提高无人机巡视系统的检测精度。     

基于多Agent仿真的编队协同反潜作战效能分析方法研究

编队协同反潜作战是一个复杂系统,能不能形成清晰的反潜效能分析思路,建立合适的反潜效能指标体系,并进一步确定合理的效能分析方法,成为编队协同反潜作战效能分析最为关键的环节。在给出编队协同反潜作战领域Agent定义及单个反潜兵力Agent形式化描述的基础上,提出了基于多Agent系统仿真(MASBS)的复杂系统效能分析法(MASBS-CSEA),给出了其定义,提取了三种作战任务模式下的效能分析指标,并基于HLA技术构建了MASBS仿真的联邦体系结构。     

REPAST——一个多Agent仿真平台

介绍了开放源代码的多Agent仿真(MABS)平台REPAST及其应用现状。通过与另一个MABS平台SWARM的比较,发现REPAST更适合中国的计算机应用环境。分析了REPAST的软件结构以及离散事件调度机制,总结了REPAST仿真模型的结构。通过分析REPAST的源代码,修改了REPAST在软件国际化方面的一个缺陷,使之更好地支持中文、日文等多种语言。最后结合一个供应链仿真实例阐述了REPAST仿真程序的设计与实现方法。     

分布式多Agent仿真系统的控制结构研究

在研究多Agent仿真技术的基础上，提出了一个分布式多Agent仿真系统的控制功能框架(DMASCF)。该框架包括了输入接口控制、输出接口控制、模型结构控制、仿真时钟控制、实验数据控制、仿真实验控制、仿真逻辑控制七个功能元素。分析了各种控制功能的工作原理与机制，并从输入输出连接关系角度分析了多Agent仿真系统层次化与分布式建模的本质。     

实时协同仿真平台

介绍了基于CSCW结构的新型仿真平台：GPRTS。首先介绍了系统的总体结构，实现原理及建模环境，Agent技术在信息挖掘和网络服务等领域得到了广泛的应用，但在仿真及建模领域却很少涉及，本文介绍了Agent技术引入系统实现的数据管理和传输，并给出了系统实现的关键技术。     

多机空战仿真协同战术决策方法

首先介绍了多机空战协同战术决策的主要内容，然后提出了一种用以进行空战态势评估和威胁评估的方法－－威胁指数法；在此基础上给出了目标分配的具体步骤以及火力分配模型；最后给出了具体仿真算例，计算结果表明，文中介绍的方法可以全面、有效地完成多机空战中的战术决策任务。     

基于面向服务的多无人机辅助决策仿真集成方法

在多无人机指挥控制中,建立网络中心的、可动态配置和访问的辅助决策系统,有助于多无人机系统的高层任务集成,加快作战行动的效率。给出了一种基于面向服务计算的多无人机辅助决策集成方法,实现了无人机指挥控制中分布式辅助决策服务平台,基于Web Services规范的分布式辅助决策服务的注册、发现和绑定机制,设计并实现了服务提供者、服务代理和服务请求者的逻辑结构和交互机制,能为多架无人机和多个地面系统的指挥控制提供辅助决策服务。通过综合仿真环境UAVSSE中的原型系统验证了相关技术,结果表明基于面向服务方法的辅助决策能够为多UAV指挥控制应用提供有效的决策服务,能够有效地支持网络中心环境中的多无人机应用的设计和实现。     

无人机协同多目标攻击空战决策研究

针对超视距空战中多架无人机对空中的多个敌对目标进行协同攻击的决策问题进行了研究。首先,对空战威胁态势进行了分析,基于对各攻击目标至少分配一枚导弹的原则,将协同多目标攻击决策问题转化为导弹目标攻击配对的优化问题并建立其攻击效能评估模型。然后,提出了一种模拟退火遗传算法用于该决策问题的寻优。最后,通过所得最佳导弹目标分配个体求得最终协同攻击决策方案。仿真结果表明所提出的算法能有效地求解协同多目标攻击决策问题,其对最优解的搜索效率明显优于单一的遗传算法。     

基于LASSA算法的多无人机协同航迹规划方法

针对基本麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)在求解多无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)协同航迹规划问题时收敛精度不高,易于陷入局部最优等问题,提出了一种使用对数螺旋策略和自适应步长策略的SSA (logarithmic spiral strategy a...     

面向方面的多智能体分布仿真平台设计优化

围绕大规模多智能体分布仿真平台的软件体系结构设计问题,提出软件设计的关注点空间模型,然后基于关注点设计—实现二元关系形式化描述横切关注点问题;使用面向方面建模方法对仿真平台中交错关注点进行分离;并对具体实现系统使用面向方面编程进行体系结构与代码优化。研究结果表明,方面的使用可以在不同关注点模块化中获得对系统软件系统结构设计的改良,且将使系统具有精简的代码,更少的设计和实现组件和组件间更低的耦合。

Abstract：

To deal with the software architecture problem of designing a large-scale distributed platform for multi-agent simulation, a concerns space model for software design was proposed. Then a binary relationship mapping from design concerns to implemented component was used to formalize the cross-cutting concerns relevant problem. With aspect-oriented modeling techniques, tangling concerns in the simulation platform were separated more explicitly. Finally, architecture and code optimization work was done on the implemented platform with aspect-oriented programming. Results show that the use of aspects allows the construction of target system with a significant improvement in the software architecture. Also, the use of aspects resulted in： fewer lines of code, fewer design and implementation components, and lower coupling between the components.     

基于多智能体的无线传感器网络仿真平台的研究

超大规模的无线传感器网络系统通过个体协同表现出群体智能行为特性，其理论分析和物理实验系统构建的困难使得仿真成为目前的主要研究手段。因此，采用基于角色的面向Agent程序设计方方法，从体系结构、角色类划分、角色间关系、角色绑定以及Agent类设计等方面论述了无线传感器网络仿真平台的设计与实现。该平台不仅能模拟无线传感器网络系统的功能执行，而且能体现其群体智能行为特征。     

基于状态预测的多智能体动态协作算法

针对复杂动态环境下的多智能体协作问题,提出基于信息处理和状态预测的优化动态协作算法.充分考虑其它智能体对环境的影响,采用重要度函数和信息处理方法,对协作所需信息进行筛选和处理.通过引入状态预测算法,在多智能体动态协作过程中对智能体的行为和系统的状态进行预测,以实现协作结构的在线调整,使得多智能体能在内部以新的控制任务或新的平衡状态为目标,进行联合行动的动态协作.通过在典型的复杂动态MAS研究平台--机器人救援仿真比赛系统中应用,验证了该算法的有效性.     

基于协进化方法的多智能体协作系统体系结构及其仿真框架

通过分析多智能协作问题的研究现状，借鉴自然界中物种之间协同进化机制而得到的协进化计算思想，提出了基于协进化机制的多智能体系结构和协作方法，介绍了协作化智能体的分层设计方法，协进化智能体之间以及智能体与环境之间的交互过程，并设计了基于协进化方法的多智能体系协作系统仿真框架，以多武器平台协同的控制对抗仿真系统为背景进行了实验研究。     

基于PC机的无人机仿真系统开发

本文介绍了一个基于PC机的无人机仿真系统,采用MFC单文档-多视图程序框架和嵌入方式的组件化结构,实现由界面层、组织层、功能层构成的仿真程序。介绍了仿真系统的界面和功能。     

复杂系统多主体仿真方法论

多主体仿真是研究复杂系统的重要方法,但缺乏规范的方法论.总结了多主体仿真的基本假设和技术特点,指出其本质特征是采用多主体视角建立系统的概念模型.根据多主体仿真的目的和特点提出了一种多主体仿真方法论,讨论了在概念模型建立、仿真模型建立、模型校核与验证等环节的特点.最后指出多主体仿真在适用性判据、建立微观-宏观联系、模型有效性验证方面尚存在的问题.     

基于多智能体的城域混合交通仿真系统的体系结构

以多智能体技术为手段，结合我国混合交通流的组成和复杂性特征，建立了一种分布式混合交通流模型，并提出了基于多智能体的城域混合交通仿真系统的体系结构。所提出的交通流模型能够充分发挥智能体的自治性和相互协作性，体现我国城域混合交通流的复杂性特点。提出的交通仿真系统结构简明严谨、界面友好、易于扩展，适用于智能交通领域。     

基于HLA的深空探测系统仿真平台

为了仿真验证深空探测中的自主技术,采用基于HLA(High Level Architecture)的分布式仿真技术以及三维视景仿真技术,设计了分布式可视化深空探测系统仿真平台;实现了通用的联邦成员主体软件框架,该软件框架可嵌入不同的仿真实体模块,提高了项目开发的效率。以月球探测器软着陆仿真为例,验证了此仿真平台的可行性。该仿真平台也为进一步验证深空探测的自主技术奠定了基础。     

传染病时空传播的多智能体仿真研究

提出基于多智能体系统的传染病时空传播仿真模型,并在Swarm平台上模拟流感的时空传播过程.模型主要由智能体属性规则的定义、移动规则、邻域和状态转换规则等几部分组成,其中如何确定智能体间的状态转换规则是模型的核心.模型考虑了易感者智能体对感染的"记忆"能力以及感染剂量随时间的衰减效应,并引入个体间的空间距离指数参数,从时空两方面研究传染病的传播特征.