分布式作战方案自动生成系统策略协同研究

分布式作战方案自动生成的核心部件是方案的建立和择优,而分布的多决策者间的协同是解决该问题的前提。战场的复杂性和多变性决定了各决策者间的协同策略也需灵活多变。基于多智能体系统中智能体之间的协同机制,利用面向对象的编程思想提出分布式作战方案自动生成系统协同策略的一般表示方法以及策略择优机制。此种方法可扩展应用于分布式指挥控制系统的决策协同问题研究。     

有人/无人作战智能体分布式协同目标分配方法

有人作战智能体（manned combat agent, MCA）控制无人作战智能体（unmanned combat agent, UCA）的分布式目标分配是MCA/UCA协同作战的重要内容之一。结合设想的MCA/UCA混合编队结构和功能,建立了有限控制下的分布式协同目标分配模型。提出通信结构、信息结构和协同机制三维一体的模型求解策略,以合同网协议作为协同机制基本框架,分别对合同网的目标选择策略、招标策略、投标策略、中标策略进行扩展,可有效在多个编组之间进行目标到UCA及其所隶属的MCA的协同目标分配。针对想定案例进行了仿真计算,结果表明该方法能以牺牲少量计算时间为代价,以较少的通信量得到了较高质量的解。     

多平台分布式协同作战下基于MPC-MAS的指挥控制模型设计

在瞬息万变的网络化体系作战环境中,如何准确、及时地提取有用信息并作出决策,有效应对实际作战中作战效益低、资源损耗大、作战时间长等问题一直是研究的热点之一。本文以多平台协同完成对来袭目标的拦截任务为背景,提出了一种多平台分布式协同作战下基于模型预测控制(model prediction control, MPC)和多智能体系统(multi-agent system, MAS)的指挥控制系统模型。通过引入分布式多平台协同的模型概念,使各平台之间实现完全信息共享,并且采用全局分布-局部集中的决策结构,设计了分布式指挥控制的协同模型框架,选定蒙特卡罗方法进行仿真实验对比。实验结果证明了该模型具有收敛性好、误差低、损失值低等优点,可以高效地解决分布式环境下协同作战的指挥控制模型构建问题。     

基于自适应SGD-多智能体的防空资源部署优化

针对分布式环境下的战场指挥资源部署存在的效率低、速度慢、无法达到预期战略、数据集过大导致计算资源损耗过大等问题,提出了一种分布式环境下多智能体联盟的指挥控制资源部署优化算法。通过对深度学习中的梯度下降算法进行学习率的改进,将原本设定的学习率改为自适应的学习率,进而对指挥控制资源部署进行多智能体联盟的设计。仿真证明了该算法对此问题具有优越的适应性,可以高效地解决分布式环境下的多智能体联盟的指挥控制资源部署优化问题。     

面向高层指挥人员的应急演练仿真平台设计

应急演练是应急管理工作中训练处置流程、提高组织协调能力、发现应急工作薄弱环节的重要手段.本文以动态桌面演练为基础,设计了面向高层指挥人员的分布式交互应急演练仿真服务平台,可配置不同的突发事件类型下的情景对指挥人员进行协同指挥训练,支持多客户端进行并行交互,支持指挥人员之间的协同指挥决策、指挥人员与突发事件态势和情景的实时交互,为应急管理演练式培训提供支持.     

基于合同网机制的分布式协同医疗诊断系统

基于多智能体系统中的合同网协商机制 ,建立了分布式协同医疗诊断专家系统模型 ,提出了多医学专家之间交互协调的方法 .针对分布式协同医疗诊断专家系统 ,详细给出了任务发布信息格式、标书格式、合同格式 .最后通过一个实例说明了专家之间的协商机制 .     

具有弱通讯的多智能体分布式自适应协同跟踪控制

针对具有弱通讯的高阶严反馈非线性多智能体系统,提出一种新颖的分布式自适应反演控制方法,并研究了该系统的协同跟踪控制问题.首先,以5个智能体作为被控对象,其中一个智能体以分布式结构组成"领航者-跟随者"编队模式,并且将领航者的运动速度作为整个编队系统的前行速度,其余智能体作为跟随者跟随领航者编队运动.其次,采用自适应反演...     

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。     

多机空战仿真分布式智能决策支持系统设计

在对现代空战领域存在的非结构决策问题分析的基础上,按照飞行员空战的决策机理,将多Agent概念引入多机空战决策领域.运用分布式人工智能的建模方法,按决策的内容初步设计了情报决策Agent、单机自主战术决策Agent和协同决策Agent,并对多机空战仿真分布式智能决策支持系统的分布结构、运行过程以及通讯方式进行了概念性探讨.     

编队协同空战的信息交互策略

通过分析现有空战指挥控制通讯方法在编队协同空战中的局限性，编队协同空战的指挥控制关系以及编队协同空战指挥控制对通讯的需求，指出编队协同空战的通讯指挥控制是一个递阶通讯关系。提出基于通讯时间区间和言语行为理论的编队协同空战的通讯行为。针对空战的任务阶段和作战态势对通讯的需求，设计了战役作战阶段和战术作战阶段的信息交互策略。并以2对4空战为例，进行了仿真。仿真结果表明有效的信息交互策略，可提供编队整体的作战效能。     

Command and control model based on complex information relation integration北大核心CSCD

In order to describe collaborative decision-making process, the command and control model is put forward based on complex information relation integrtion and OODA. The characteristics of individual decision-making are analyzed, the complex information relation is considered as the cause of OODA difficulty to describe collaborative decision-making exactly. From the perspective of armament system of systems combat, the information, data, intelligence and knowledge is defined based on knowledge management and Shannon's entropy theory. The basic element is confirmed and the information flow way is analyzed which in the physical, information, cognitive and social domains. From the perspective of information, the armament system of systems complex networks model framework is put forward based on the idea of using OODA to guide armament system of systems complex networks model design. The data, information, intelligence and knowledge flow is analyzed and the describing meta-model is put forward. Using the reticular structure of OODA to describe collaborative decision-making idea is proposed, the command and control model is put forward based on the idea, the simulating tool ExtendSim is used for simulation analysis and results show that our work offer a reference for innovate command and control thory. ©, 2015, The Journal Agency of Complex Systems and Complexity Science. All right reserved.     

基于复杂网络理论的指挥控制系统自适应重构模型

为研究信息化条件下指挥控制(command and control, C2)系统在对抗环境下的自适应重构机制,基于复杂网络理论和作战指挥原则,从重构触发机制、边的修复策略、结构重组策略和重构评价机制4方面建立了C2系统的自适应重构模型,其中重点研究了边的修复策略和结构重组策略。针对边的修复提出了一种自适应修复策略;而针对结构重组,提出了升级重组、越级重组、转隶重组和组合重组4种重组策略。仿真结果表明,在综合考虑重构效果和成本消耗的情况下,与以往研究相比,边的自适应修复策略为相对较优的边重构策略,而与单一重组相比,组合重组策略为较优的结构重组策略;并且该自适应重构模型能在一定程度上比较客观地反映指挥控制系统的遇袭重构演化过程。     

分布式任务计划动态调整模型及算法

战时任务计划的动态调整是当前作战指挥领域研究的热点问题。首先描述了分布式兵力组织的组成要素,对规划问题进行了建模,并且提出了平台定价模型。然后设计了一个分布式的协作框架,用来实现任务计划的动态调整,该框架由两个模块构成,第一部分是内部模块,该模块包括一个N-best算法和一个反馈策略,完成决策实体内部的二次分配;第二部分是外部模块,当任务精度低于期望值时调用此模块,实现决策实体间的协作。最后通过仿真实验证明了该模型的有效性,并讨论了模型在不同情况下的适用性。     

基于分层结构的C4ISR服务部署分布式演化方法

针对指挥信息系统(command, control, communications, computers, intelligence, surveillance and reconnaissance, C4ISR)服务部署分散、作战平台计算/存储资源有限、演化实时性要求高的特点, 基于分层结构设计了系统状态分布式监控与演化总体架构, 并在该架构下提出了一种服务部署方案层级动态调整方法。通过定义信息流转长度与方案调整代价设计了服务部署调整方案的数学优化模型, 针对部署方案中同时包含服务部署位置和信息流转路径的特点, 将成对交换思想、最短路径规划与m-best策略相结合提出了一种贪心求解算法, 以实现调整方案的快速生成。实验证明, 该方法能够在保证系统信息流转效能的同时有效控制系统的演化范围, 适用于执行任务过程中服务部署方案的敏捷调整。     

基于RTI的试验指挥控制信息化系统应用研究

针对风洞试验指挥控制信息化系统建设的背景，引入了HLA（High Level Architecture）中的RTI（Run-Time Infrastructure）作为信息分布式集成的解决方案。文中分析了传统模式的不足，提出了采用RTI的途径和有利因素，并针对信息化系统中数据监控功能的实现进行了初步工程设计。最后，对RTI在类似领域的应用前景进行了展望，提出了试验指挥控制信息化集成的一种可能的发展方向。     

有人/无人机编队指挥控制系统结构设计

针对有人/无人机(manned aerial vehicle/unmanned aerial vehicle, MAV/UAV)编队指挥控制系统结构设计问题进行了研究。以未来空中作战为背景,结合MAV/UAV编队作战流程和特征,基于人机合作机制,设计了MAV/UAV编队协同三层递阶式指挥控制结构,分别为任务规划层、协调控制层和功能实现层。在此基础上,分析了系统结构中关键模块如辅助决策模块、人机交互系统、编队控制管理系统和航迹规划路径跟踪系统的内容。最后,设计了人机交互系统指挥界面,并针对典型控制任务进行了仿真验证。     

交通流分布式并行模拟的同步算法研究

在对保守的、避免死锁的同步策略进行深入研究的基础上 ,提出了适用于交通流分布式系统预计费用估计和事件状态分析的方法 ,并在此基础上形成了交通流分布式并行模拟的时钟同步算法 .从而为道路网分布式并行模拟的实现开辟了道路 ,为满足智能运输系统 (ITS)中网络模拟大规模、高效率和实时动态的要求奠定了基础 .     

飞机动力模拟系统的模糊神经网络控制研究

讨论了一种基于电液速度伺服系统的飞机动力地面模拟系统的计算机控制结构，研究了该地面模拟系统的性能。建立了相应的数学模型，提出了新的模糊神经网络控制策略，该策略提出新的综合目标函数和权值修正方法，是传统PID控制思想和方法在智能控制器的延伸。实验表明，本文提出了并建立的数学模型合理，采用的控制策略可以大幅度地提高系统性能。     

基于消息驱动的雷达仿真引擎控制算法

分布式仿真可以很好地解决大规模复杂系统仿真困难等问题,其关键技术在于分布式引擎机制的设计。首先阐述雷达系统仿真模型,然后提出基于消息服务中心和运控中心的分布式调度控制结构,将上层用户接口和底层消息传递服务解耦,灵活性和易操作性更强。接着提出消息驱动控制算法（message passing algorithm, MPA）。系统测试结果表明,引擎结构和MPA适用于集中式和分布式结构,可以实现进程间的消息传递控制。