基于改进AGD-分布式多智能体系统的目标优化分配模型

由于现代化战场环境动态多变、作战实时性高,针对当前防空作战中武器目标分配(weapon target assignment, WTA)约束多且复杂、传统建模无法真实反映战争过程、模型可信度不高等问题,提出一种在分布式约束优化问题(distributed constraint optimization problem, DCOP)背景下,基于多智能体系统(multi-Agent system, MAS)理论的武器目标优化分配模型,并利用改进的加速梯度下降(accelerated gradient descent, AGD)算法进行求解。通过实验证明了该算法具有良好的收敛性和低复杂度,能够适应现代化防空作战的需求,满足大规模寻优问题的需求,高效解决多智能体目标优化分配问题。     

使用多种防空武器时目标分配的数学模型

就防空作战中使用多种防空武器时的目标分配问题建立了数学模型 ,并给出了具体算法 ,为防空指挥控制系统中的目标分配提供了新的理论方法。     

基于合同机制的协同作战分布式目标分配研究

为了解决多平台协同作战中的目标分配问题,提出了一种基于合同机制的分布式分配算法.首先建立了基于Agent的分布式分配的描述模型,然后引入了拍卖合同的初始分配和交换合同的协作分配对目标进行分配,最后给出了系统分配的工作流程.仿真结果表明,无论在正常情况下,还是出现新目标或平台损失的情况下,算法都可以对多平台上的武器系统高效地进行分布式分配.     

无人机集群网电攻击行动协同目标分配建模

以一体化综合防空系统中的雷达为作战对象,从体系对抗的高度研究了无人机集群网电攻击行动协同目标分配的思路与方法,并以目标重分配规则与有人机/无人机协同规则为重点构建了基于协同目标分配规则的协同目标分配模型。然后研究了基于智能优化算法的协同目标分配模型求解方法,运用混合离散粒子群优化算法模拟有人机目标分配,运用基于协议规则算法模拟无人机目标分配。最后进行了仿真实验测试,实验结果证明了协同目标分配模型的有效性,并反映了集群自组网状态对于集群作战效能的重大影响,为无人机集群以及反无人机集群的战法设计提供定量依据。     

基于时间约束的多平台协同目标分配方法

网络化防空体系各作战平台协同目标分配问题是研究网络化防空的一个重要问题。针对未来网络化防空对协同目标分配算法具有很高的实时性要求,提出了基于时间约束的协同目标分配方法--改进的分布协同拍卖算法,给出了算法具体设计思路和流程,并对算法作了仿真实验。仿真的结果和统计数据分析证明,算法能够在约束的时间内给出具有很好优化效果的目标分配方案,并通过与遗传算法的实例比较,体现了该算法在时间约束条件下的优越性。     

分布式防空C3I系统的体系结构研究

根据防空C3 I系统的特点 ,对分布式防空C3 I系统的体系结构进行了深入研究。通过建立分布式防空C3 I系统的逻辑结构 ,分析了所建体系结构的节点特点、节点访问权、节点隶属度关系、节点状态等。通过对其体系结构的分析 ,论述了建立一个完全分布的防空C3 I系统的通信网络结构以及其通信信息格式的构成因素和相互关系。该系统的体系结构体现了分布式防空系统的冗余性、重组性和抗毁性 ,对分布式防空C3 I系统的建设具有重要的理论意义     

目标分配问题的蚁群算法研究

防空C3I系统的目标分配问题中如何使射击效率最佳,是非常重要又十分困难的问题。分析了目标分配问题各种解算方法的特点及存在的问题。结合蚁群算法思想,提出了一种新型的目标分配算法模型,并进行了算法实验。实验结果表明,基于蚁群算法思想的目标分配算法是有效的,特别是问题规模较大时更显示出其较快的收敛速度和较高的精度。     

基于MAS的分布式卫星系统任务规划研究

针对分布式卫星系统的规划与调度问题,提出了一种基于多Agent协商机制的分布式规划与调度方法.首先建立了分布式卫星系统的分层分布式多Agent控制结构,并详细设计了各个层次Agent的功能.其次,给出了卫星Agent之间基于合同网的交互协议,设计了基于优先级的招标任务选择策略以及基于任务动态插入的投标方法,并给出了实现全局优化的评标策略和目标函数.针对观测环境的动态情形,给出了相应的动态任务处理流程.最后通过一个卫星编队实例进行了验证.     

基于分布式协商进化算法的多Agent目标冲突消解

针对多Agent系统研究中的目标冲突消解问题,建立了在多个Agent的局部目标和系统全局目标间进行协调优化的多目标优化模型.在多Agent分布式规划的框架下,提出了一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的分布式协商进化算法,用于求解多目标规划模型.针对GA搜索中保持解的多样性、提高收敛速度等问题,对选择算子进行了设计.通过仿真实验,证明新的选择算子能有效提高解的质量.最后将该算法应用于部队机动协同路线规划的目标冲突消解问题,验证了其有效性.     

分布式卫星系统协作任务分配模型及优化算法

面向未来分布式卫星系统(DSS)自主协作运行模式,对DSS任务优化分配问题进行了分析和建模.在此基础上给出任务组的概念,并利用集覆盖理论将任务分配问题转化为集覆盖问题.从而引入MAS理论中的合同网协议,以系统完成任务目标的总耗能最少为原则,加入限定卫星可回应子任务数的约束后,提出了一种基于合同网的严格启发式的优化算法对分配模型进行求解.同时,证明了算法搜索结果的上确界;分析了算法的收敛性和时间复杂度.该算法具有分布性,搜索空间缩减快,适合于中小规模的任务分配.     

基于Lanchester方程的作战混合动态系统最优控制

针对作战过程的混合动态特性, 利用Lanchester方程建立了一类作战混合动态系统模型, 在合理战术假设的基础上, 讨论了一类变招顺序固定的作战决策方最优控制问题. 利用动态规划原理给出了解决问题的基本框架与途径. 最后, 通过应用算例验证了所建立模型和所设计最优控制方案的可行性. 研究结果对作战指挥决策和对策的研究具有理论指导意义.     

面向多任务的武器装备体系贡献度评估方法

在国防预算有限的前提下,武器装备体系贡献率评估应该考虑成本因素的影响。基于作战环理论提出了考虑成本因素的面向多任务的体系贡献率评估方法。首先,构建了武器装备的能力指标体系,给出了考虑成本的武器装备贡献率评估框架;其次,基于作战环建立武器装备体系作战能力评估模型,结合成本因素,引入区间数的概念,提出了面向多任务的体系贡献率评估方法;然后,利用区间数比较的方法,根据装备面向多任务的贡献率,对装备进行优先发展排序;最后,以海上作战装备体系为示例,应用本文提出的评估方法,为武器装备的优先发展规划提供决策支持。     

网络信息体系双层异质相依网络模型鲁棒性

网络信息体系(networked information system of system, NISoS)是构建新体制下联合作战武器装备体系的基础支撑。针对NISoS结构模型单一和鲁棒性评估指标粗糙等问题, 首先基于复杂相依网络理论分析了体系结构特征和级联衰退过程, 构建了体系双层异质相依网络模型(two-layer heterogeneous interdependent network model, THINM); 其次借鉴现代循环作战理论提出基于信息驱动链网融合(C-SDI link number and network scale, C-SDILNNS)指标的网络信息体系鲁棒性评估方法; 最后对比分析了不同失效策略和评估指标下的网络信息体系鲁棒性能。仿真结果表明, THINM能够较好反映网络信息体系结构特征, 通过C-SDILNNS指标可以精细刻画多种攻击方式和攻击强度下的体系鲁棒性。     

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。     

一种用于复杂战争过程的建模方法(Ⅰ)

本文重点介绍建模理论。现代战争系统是一个复杂系统,拥有复杂系统的所有特性,即物质、能量与信息的全面开放性,作用机制非线性和不确定性。以往的战争模型着重描述的是战场硬损耗过程,而对信息和C~3I系统等软因素缺乏描述。针对现代战争的特点我们提出了一种用于现代战争的建模方法,该方法基于复杂系统理论,能够全面描述现代战争过程的各要素,从而能够分析C~3I系统等在现代战争中的作用。     

Grid architecture model of network centric warfare

1.INTRODUCTIONOGSA[1,2,4,5,7]integrates key grid technologies withWebservices mechanisms to create a distributed sys-temframework based around the grid service.OGSAdefines mechanisms for creating,managing,and ex-changing information among entities called grid ser-vices.Succinctly,a grid service is a Web service thatconforms to a set of conventions(interfaces and be-haviors)that define howa client interacts with a gridservice.As the embodi ment of the information warfare,NCW[2,3,6]is a…     

基于复杂系统分析的航空装备体系对抗效能评估

从复杂系统的角度研究航空装备体系对抗效能评估的方法,根据体系作战典型模式,采用先将作战全过程分阶段后综合的思路,应用改进多元兰彻斯特方程和概率论等方法对综合效能进行评估,提出了航空装备体系对抗综合效能评估指标。以某作战想定为背景,进行了仿真计算,得到结论。该研究成果对我军航空装备体系对抗论证和新时期航空装备体系发展规划具有一定的指导意义。     

水面舰艇编队对反舰导弹的威胁判断研究

现代海战中,对空防御已经成为水面舰艇编队防御的主要内容。对来袭空中目标的有效防御是建立在及时而正确的判断基础之上的,而对空中目标的威胁判断又是对空火力有效分配和积极防御的基础。水面舰艇编队面临的空中威胁以反舰导弹为首要,本文通过为编队划分威胁判断区域,并在不同区域选取合理的指标,建立基于模糊集合理论的水面舰艇编队对反舰导弹的威胁判断数学模型。     

基于神经网络的辐射源识别系统设计

针对当前辐射源识别系统中存在的问题,提出了一种结合神经网络技术的辐射源识别新方法。该方法可以快速高效的识别各类辐射源,既有基于统计分析的辐射源识别系统的快速性,又有基于专家系统的辐射源识别系统的自适应性和准确性。实际仿真结果表明该方法是有效的,尤其对于参数不全、参数畸变的雷达辐射源,其识别率和识别置信度都有较大提高。在本文方法的基础上,设计出一种结构简单、快速有效的辐射源识别系统,具有一定的推广价值。     

基于动态数据驱动的反潜战仿真系统目标探测设计

潜艇是海战中军舰的主要安全威胁,反潜成为海上作战的首要任务。为了更精确地探测潜艇的状态信息,提出基于动态数据驱动的反潜战系统目标探测方式,在仿真模型中融入真实测量数据,把反潜战仿真系统和真实系统相结合,使应用仿真与测量系统之间构成相互协作的动态反馈控制系统。考虑测量不确定性和杂波等因素,采用随机有限集(random finite set,RFS)实现反潜战系统的仿真建模,设计基于RFS的数据同化算法和测量控制方法。实验表明基于动态数据驱动的反潜战系统能够使仿真系统、反潜战系统和测量系统形成可行有效的动态数据驱动应用系统(dynamic data driven application system,DDDAS),并且能够实现对潜艇目标进行精确可靠地探测。