快速一致性控制算法下的多UAV分布式协同控制

多无人机系统中,系统状态的一致性是实现多无人机分布式协同控制的基础,一致性控制算法是多无人机系统实现状态一致的有效方法。通信约束条件下,无人机平台基于局部交互信息,通过一致性控制算法,控制系统状态演化一致。为解决改变通信拓扑结构和多跳路由通信的不可操作性问题,引入状态差值和预测状态,设计新的快速一致性控制算法。给出新算法收敛性和快速性的相关定理,并进行了严格的数学证明,在分布式协同控制结构下实现多无人机快速任务协同。理论分析和仿真实验验证了算法的可行性和有效性。

多无人机任务集结合作博弈优化自组织协同控制

基于一致性理论的多无人机系统自组织协同作战是未来无人机应对突发任务的重要方式,任务集结是协同作战的首要行动和自组织协同控制的重要内容。为优化集结行动中系统任务状态协调过程能量最优性、协同控制动态响应性和集结行动时效性3个性能指标,采用基于快速一致性控制算法的协同控制结构,在合作博弈框架下给出多无人机系统自组织协同与优化控制问题描述,建立了优化控制输入的Pareto解集,采用Nash讨价还价方法给出基本合作博弈优化一致性控制算法。在基本算法中引入过去状态差值,并以优化目标构建适应度函数,采用遗传算法优化代价函数的加权矩阵,得到改进合作博弈优化一致性控制算法。理论分析和仿真实验验证了方法的可行性和有效性。

基于方案选择一致的指控节点间协同决策模型

针对指控节点的协同决策难以量化描述的问题，将该协同决策简化为对多个决策方案进行择优选取的过程。通过改进的Logistic方程对信息、决策主体能力和系统辅助能力对指控节点的态势感知质量影响进行描述，建立了指控节点的独立决策质量模型。遵循指控节点方案选择的一致性要求，综合考虑了影响协同决策的诸多因素，以影响单个指控节点在经过一次协同之后的决策结果状态为决策度量指标，构建了多指控节点的协同决策模型。通过多组随机试验，测试了该模型在各因素作用下的决策结果，为指控节点问NN,N决策研究提供一种新的分析思路。

基于TS-NGA的多作战智能体制导-攻击匹配优化

空中制导-攻击匹配(GAM)旨在确定武器单元、制导单元以及目标三者之间的最优匹配关系,以使多作战智能体任务联盟整体作战效能最大。分析了基于混合通信方式的多作战智能体制导-攻击匹配过程,建立制导攻击匹配约束优化问题模型,设计了一种禁忌策略的嵌套遗传算法(TS-NGA)对模型进行求解,算法的外层循环寻求武器单元和制导单元的最优配对,内层循环寻求武器单元和目标的最优配对。针对GAM问题特点,制定了编码与解码策略、交叉、变异规则以及选择、禁忌策略。仿真实验结果表明所设计求解算法能较好地解决三维变量的GAM问题模型。

兵力组织扁平化指挥控制结构设计方法

合理的兵力组织指挥控制结构能提高兵力组织的整体作战效能。首先介绍了兵力组织的组成要素,提出了兵力组织扁平化指挥控制结构的数学描述方法。在其基础上分析了扁平化指挥控制结构设计问题,以均衡和最小化组织中各决策单元的负载水平为目标建立了相应的优化模型。最后提出了一种多目标模糊离散粒子群求解算法,并结合联合作战算例证明了算法的有效性和优越性。

多UAV集结任务的分布式协同与优化控制

基于一致性理论的多无人机分布式协同控制已广泛运用于无人机作战中,通过一致性控制算法实现状态一致完成协同需求。建立了集结问题的数学模型,基于协调变量和协调函数的分解策略进行求解。为实现协同控制的最优性,改进了平均一致性控制算法,采用Hamilton-Jacobi-Bellman方程给出基本优化一致性控制算法。在控制算法中引入过去状态差值,提高控制算法的动态响应性和能量最优性;同时采用遗传算法优化代价函数的加权矩阵,进一步提高控制算法的动态响应性和能量最优性,缩短了任务执行时间。理论分析和仿真实验验证了方法的有效性和可行性。

多无人机分布式协同动态目标分配方法

在以"网络为中心"的作战模式下,以电子干扰无人机和UCAV编队协同作战为研究对象。针对多无人机协同作战的动态目标分配问题,建立基于导弹攻击区分析的威胁估计模型,综合考虑电子干扰效果建立目标分配模型,提出一种基于分布式拍卖机制的目标分配算法。针对不同的作战想定进行仿真计算,结果表明:算法能在规定的时间约束内给出接近理想化效果的目标分配方案,且所提算法与现有几种算法相比在可靠性、实时性上都有明显提高。

网络黑客桌面兵棋设计研究

网络黑客桌面兵棋是研究网络黑客战场环境、作战战法、攻防过程、威胁影响作用的有效工具。本文阐述了网络黑客桌面兵棋设计特点,提出基于人类结构的网络黑客桌面兵棋框架设计,对兵棋组成要素具体实现方法进行了说明,分析了关键难点技术的解决思路,为制作成品桌面兵棋奠定了基础。

在小学体育教学中结合四时节气进行运动养生的实践研究

本文通过前测与分析,利用图示理解四时节气对学生身体的影响,利用四时节气温度变化图使学生找到运动与温度的关系,利用八卦图学习适合四时节气的中国传统养生法,有益于培养学生养成科学锻炼的意识,有益于中国传统健身运动的传承,有益于学校办学特色的呈现。

基于多目标优化的Holonic-C2组织协作式资源动态调度方法

针对Holonic-C2组织协作式资源的动态调度问题,对战场上的突发事件进行分析,面向任务属性变化、可用平台减少和任务数量变化3类基本突发事件,提出Holonic-C2组织双层结构下针对突发事件的协作机制,在战术决策Holon模块构建两种多目标优化模型,在战役决策Holon模块提出战术Holon协作选择方法.仿真实验表明,所提出的Holonic-C2组织协作式资源动态调度过程能够有效处理单个战术Holon无法处理突发事件的情况,可实现多个战术Holon的协作,验证了所提方法的可行性.

基于控制点一致性约束的点集仿射配准算法

提出一种基于控制点一致性约束的稳健仿射迭代最近点算法,该方法通过建立控制点约束下的目标函数,引导数据点集仿射配准到目标点集,建立数据点集和目标点集的最近点对应关系,采用随机抽样一致性方法筛选高精度形状控制点,实现控制点约束下的目标函数更新仿射变换。实验结果表明,与传统的图像点集仿射配准算法相比,所提算法的准确性和稳健性显著提高。