空战体系演变及智能化发展

空中作战是一切常规军事行动的基础和保障,OODA决策循环是指导空中作战的基础理论。空战体系的演变是空战OODA决策循环各环节不同形态和作战能力相互影响的表现。从空战体系发展出发,分析了空战体系的演变过程以及人工智能的军事应用对未来空战体系OODA各环节都产生的重要影响,得出了未来战场态势认知综合化、定位瞄准精确网络化、指挥决策实时科学化和作战行动协同灵活化的特点以及未来空战体系将向自主性、融合性、OODA形态分体化的发展方向。为满足人对高自主系统的控制,建议必须建立使人工智能受信的理论和方法。     

基于集群分析的空中作战目标威胁评估技术研究

多机协同空战是现代空战的主要形式,集群目标的威胁评估是多机协同空战指挥决策的前提。针对多机协同空战中目标编群情况难以获取和威胁程度难以量化的问题,构建了基于Canopy-K-means算法的空中目标聚类分群模型,根据战场态势数据对空中作战目标进行编群分组;在此基础上,构建了基于层次分析法的集群目标威胁评估模型,综合考虑静态能力威胁指标和战场态势威胁指标,更加合理地量化计算集群目标的综合威胁程度,为空中作战任务规划提供依据。通过仿真算例验证了模型的有效性。     

基于统计学原理的无人作战飞机鲁棒机动决策

为解决无人作战飞机（UCAV）鲁棒自主空战决策问题,提出基于统计学原理的鲁棒机动决策方法。为使空战态势变化具有一定的钝感性,建立UCAV数学模型,改进典型的机动动作库,设计空战态势参数的鲁棒隶属度函数。在鲁棒机动决策中引入统计学方法,针对UCAV对抗非机动目标和机动目标两种典型空战案例进行了数字仿真。仿真结果表明,基于统计学原理的鲁棒机动决策方法在引导UCAV向态势优势区域攻击占位方面具有一定的鲁棒性和寻优性。     

某型飞机的毁伤仿真系统及算法研究

空战对抗中,对飞机在敌方导弹威胁下的毁伤状态的分析对战时战伤抢修和战场备件筹措具有重大意义.文中建立了某型主战飞机在破片杀伤型空空导弹威胁下的毁伤仿真系统,通过仿真实现,能够获得一定交会条件下飞机的损毁状态,为下一步进行战伤模式分析、战伤评估和抢修方案的制定提供重要依据.文中简要介绍了此仿真系统,并重点阐述了毁伤计算中的若干算法.     

飞机战伤抢修综合仿真系统设计与实现

空战对抗中,我方飞机在敌方导弹威胁下的损毁状态及战伤情况分析对我军战时战伤抢修和战场备件筹措,提高飞机的作战能力具有重要意义。针对我军飞机可能遭遇的敌方空空导弹威胁,设计并实现了我军某型主战飞机的战伤抢修综合仿真系统,通过系统仿真,实现了一次空战对抗任务中飞机的生存力分析及战伤计算,并以此进行战伤评估、战伤模式分析,从而制订抢修方案,为使战伤飞机迅速恢复一定战斗力提供有效依据。     

基于进化行为树的智能体决策行为建模研究

针对传统仿真系统中建模方法存在领域知识获取困难、生成行为固定、缺乏适应性等问题,提出基于静态约束的进化行为树方法构建智能体决策行为模型.在通用进化算法基础上自动生成反映智能体决策行为逻辑的行为树拓扑结构,通过通用学习方法与领域规则的较好结合提升决策模型的生成效率和适应性,并以坦克对战军事游戏中的决策行为建模为例进行验证.结果表明:该方法能增强决策逻辑的可解释性,具备可行性和科学性.     

基于SD 方法的陆军主战装备战场抢修能力评估模型

针对装备战场抢修系统对作战的影响,建立了一种基于系统动力学(system dynamic,SD)方法的战场抢修能力评估模型.利用系统动力学方法,以坦克为例,通过分析战场抢修系统内部机理,建立了战场抢修能力评估模型,并采用Vensim软件进行仿真.仿真实验结果得出了修理方式和修理信息化程度2种因素对战场抢修能力的影响,并给出了战场抢修决策和部队战场抢修能力建设的建议.     

战场炮兵定量弹药供应SD模型研究

针对战场弹药供应控制的难点问题,借助系统动力学方法,建立了定量弹药控制模型,对战场弹药供应控制进行模拟仿真,为指挥员弹药供应决策提供方法支持。     

基于深度神经网络的无人作战飞机自主空战机动决策

机动决策是决定无人作战飞机空战成败的关键因素。为提高空战获胜概率,提出用深度神经网络进行决策。构建了36种机动动作,通过飞行仿真,得到由当前态势、控制量和未来态势构成的样本;用样本训练深度神经网络,使其能够根据当前信息快速准确预测未来态势,设计了决策目标函数和态势评估函数,空战过程中,利用训练好的网络预测所有动作对应的未来态势,根据决策目标函数从中选出最优动作;在不同初始条件下,分别与采用简单机动和自主机动的敌机进行空战仿真,并对空战态势进行评估。结果表明,所提方法在均势时能通过较少的动作获得空战胜利,在劣势时能通过一系列机动获得优势,且决策用时缩短了9 ms.     

多Agent装备维修保障系统集成决策模型

为应对战场环境的动态性与不确定性,使装备维修保障信息化系统的决策整体最优,提出一种装备维修保障系统集成决策模型：采用多Agent技术研究系统的集成问题,每个Agent进行单独决策,多个Agent之间相互合作、信息共享,达到决策的兼容与连续,在满足服务约束的条件下,建立装备维修保障信息化系统集成问题的多Agent决策模型。仿真结果表明,多Agent协调的集成方法可以优化系统的整体决策。     

水面舰艇编队对空防御作战中的电磁兼容性研究

为协调编队间多型武器的电磁兼容问题,以水面舰艇编队为例对其在对空防御作战中的电磁兼容性进行研究.通过构设实际战场环境构设态势想定,分析编队电磁兼容性的影响因素,基于典型态势就舰艇编队对空防御作战中的电磁兼容问题进行分析,建立编队对空防御作战中的电兼判定模型,并进行实际案例分析.分析结果表明:该模型具有可用性和可行性,并构设了编队电磁频谱评估体系,对今后作战指挥员指挥作战中决策防空方案具有一定的辅助功能.     

基于MAS 的分队作战能力评估

针对传统的分析方法无法处理作战能力的问题,提出一种基于Agent的建模仿真方法。采用离散位置的二维栅格表示作战战场,根据参数设置使不同的作战实体具有不同的行为能力和使命,通过任务完成的结果评估其作战能力,建立了基于态势的武器作战能力模型,并进行仿真实验对该模型进行评估。仿真结果证明:某型武器分队可以很好地完成射击任务,平均毁伤目标为13.6,自身的生存能力也显著提高,随机交战系统中被毁伤由8.16降低到6.33。     

面向鲁棒决策的战场态势评估人机共识形成方法

针对地面突击装备战术级、高动态、分布式、强实时作战过程中的战场态势高度复杂且信息不确定问题,提出一种面向鲁棒决策的战场态势评估人机共识形成方法,实现“人类智能”与“人工智能”在综合态势评估中的有机融合。首先,通过采集乘员（专家）态势评估行为实验样本,模拟乘员（专家）对战场态势信息的认知过程,构建战场态势评估两级智能代理模型;其次,提出一种对人机偏好不敏感的决策鲁棒指数,车辆乘员基于该指数在高强度对抗下快速判断形成人机共识,辅助指挥员进行鲁棒决策。在某作战仿真系统中进行了红蓝对抗的想定设计,并以敌方意图为态势评估对象进行了案例验证,验证了该方法的有效性。     

基于 QPSO 的模糊策略博弈的多无人机空战策略

针对无人机作战指挥系统中多无人机空战博弈策略的问题,提出一种采用量子粒子群算法(quantum particle swam optimization,QPSO)在模糊策略下博弈的纳什均衡求解方法.通过对无人机空战态势信息的分析,建立敌我双方多无人机动空战的作战收益函数,根据给出的敌我双方无人机纯策略集中的模糊子集,构建基于模糊策略下的敌我双方无人机博弈支付矩阵,进而求得作战双方获得最优选择策略.仿真验证结果表明,该方法可行、有效.     

考虑不确定性的进攻作战抢修任务动态调度

针对一体化进攻作战中战损装备众多、抢修时间与抢修力量有限的矛盾,将战场抢修、伴随保障、任务动态调度结合起来,进行了进攻作战抢修任务动态调度研究。提出考虑不确定性的进攻作战抢修任务动态调度的现实军事问题,构建其数学模型,分析核心影响因素。针对问题特点,设计了基于变体遗传算法的模型求解方法,并运用Matlab软件进行了15辆待修装备、3个抢修单元的动态调度示例求解。示例结果表明：通过实施抢修任务动态调度,进攻作战部队能够获得约77 h的二次作战总时间,并大大减少决策时间、降低决策工作量和人为决策风险。     

无人机协同作战的目标分配算法研究

针对当前无人机作战能力不强、实战经验不足、不能进行高强度空战的问题,对无人机所处的战场态势进行评估。在综合考虑了我机攻击态势和敌方抗击能力2个主要因素的基础上,采用威胁指数法,以单机对敌的优先权为基础,选择打击威胁度高的目标。增加了地面目标的威胁,并根据基于态势的目标分配方法实现目标分配,最大限度地保证我方无人机的安全。仿真结果表明:该方法较好地解决了当前无人机协同作战的目标分配问题,最大限度地发挥了无人机协同作战的效能。     

智能化条件下的陆军指挥训练系统设计需求分析

为适应陆军部队的现实需求,进行智能化条件下的陆军指挥训练系统设计需求分析。针对陆军部队在指 挥训练过程中存在的问题进行分析,介绍相关的基础理论方法和关键技术。分析智能化条件下陆军指挥训练系统的 应用需求,明确系统主要应用于组织战斗流程、作战筹划能力、临机决策能力的训练。结合智能系统的功能需求及 其特点,主要包括智能人机交互、数据分析、作战仿真、辅助决策、评估分析等。该分析对系统开发人员具有指导 作用,且对完善陆军指挥训练的理论体系、推动军事斗争准备具有一定意义。     

基于模糊多目标决策理论的拦截优化问题

针对未来防空作战形势的发展趋势,结合国内外效能评估模式发展现状,贴合作战实际的多个火力单元对多个目标拦截问题进行深入研究。建立科学合理的评价指标体系,采用定性分析和定量计算相结合的方法,基于模糊多目标决策理论对作战方案进行排序分析,确定最佳作战方案。实例结果表明,该方法是有效的。