基于“马赛克战”的水下有人-无人作战使用探讨

通过对“马赛克战”概念的背景和特点进行分析,提出基于马赛克的水下攻防作战运用构想,构建基于马赛克的水下有人-无人作战网络,分析多域背景下水下OODA作战网络的构成,利用OODA作战环理论对水下马赛克作战网络作战能力进行分析,并提出水下马赛克作战网络对抗单个平台和对抗作战网络的使用方法。最后,从通信组网、集群使用、人工智能、察打一体等4个方面对“马赛克战”概念下水下无人航行器装备使用提出建议。

有人/无人系统协同作战任务规划方法:综述与展望

综述了有人/无人系统协同作战任务规划方法。首先介绍了研究背景,从有人/无人系统的人机关系和任务规划流程2个方面对问题进行了分析,进而引出任务理解、任务分解、任务分配、行动序列生成和方案评估等5个方面的关键技术,并分别对相关研究进行全面综述。最后综合对有人/无人系统协同作战任务规划的研究现状进行了总结和分析,并对该领域的未来提出展望。

海上有人/无人协同系统及其关键技术综述

海上有人/无人协同系统对进一步提升海军作战效能有重要作用,是现代海军装备发展的重要方向。立足未来海上作战,以海上有人/无人协同系统的实际应用为牵引,综述国外相关项目发展现状,厘清海上有人/无人协同系统的主要特点,凝练并分析其中科学问题与关键技术,总结海上有人/无人协同系统的发展方向、矛盾与挑战。未来,智能化、模块化和稀疏化将成为海上有人/无人协同系统的重要发展方向,但由于系统自主性与可控性间、智能化发展与海上约束间、海上有人/无人协同特点与现有协同任务体系间存在一定的发展矛盾,故系统还将面临系统规模、平台多样性、系统安全性及信息化与智能化等方面的发展挑战。

水面有人/无人舰艇协同控制问题初探

随着智能化无人舰艇在军事领域不断发展与应用,有人节点与无人节点的协同控制成为最大化发挥作战性能的有效手段。本文在对无人舰艇、有人舰艇以及有人/无人舰艇协同作战的优点进行总结的基础上,提出基于感知-调整-决策-行动(Observe-Orent-Decide-Act,OODA)的混合式协同决策中水面有人/无人舰艇协同控制框架,该框架描述了有人节点与无人节点在协同决策控制中的交互部分与无人节点和有人节点的具体分工与流程。最后本文对协同侦察预警与协同作战攻击2个特定任务场景在OODA不同层面的协同进行阐述与分析。

基于图卷积深度强化学习的协同空战机动决策方法

针对多无人机智能协同空战对抗决策问题,提出了一种基于长短期记忆与竞争图卷积深度强化学习的多机协同空战机动对抗决策方法.首先,对多机协同空战对抗问题进行描述;其次,在竞争Q网络中,引入长短期记忆网络用于处理带有强时序相关性的空战信息,接着,搭建图卷积网络作为多机之间的通信基础,提出基于长短期记忆与竞争图卷积深度强化学习算法的协同空战训练框架,并对协同空战决策训练算法进行了设计.二对一空战仿真结果验证了本文所提出的协同智能对抗决策方法的有效性,其具有决策速度快、学习过程稳定的特点以及适应空战环境快速变化下的协同策略学习能力.

基于QFD和Lanchester方程的有人/无人机协同保障能力

当前由于有人/无人机协同作战的常态化和规模化运用,对有人/无人机协同保障能力的要求也越来越高。针对现代化战争的作战特点,基于QFD方法分析当前有人/无人机协同保障能力需求指标,基于Lanchester方程优化构建有人/无人机协同保障数学模型,仿真验证得到各个需求指标的影响程度,从而提出针对性的训练措施及方法。通过算例验证方法的科学性,实验结果证明所提方法可以对有人/无人机协同保障的运用提供有益借鉴和参考。

基于元作战域的无人集群自主协同能力验证研究

针对网络化、空间化、智能化背景下无人集群协同作战仿真需求,阐述了未来战争中无人集群协同作战的概念内涵和发展现状,分析了无人系统自主性试验鉴定评估的特点和研究方向,提出了基于元作战域的无人集群自主协同验证方法,设计了异构无人机集群在未知、动态环境下的自主作业场景,并进行了对抗仿真试验。仿真试验表明:在元作战域中可实现无人集群自主完成OODA作战过程,验证无人集群在复杂环境和有限资源条件下态势感知、智能响应、自主编队等功能。

陆军有人/无人协同作战体系及关键技术研究

陆军有人/无人系统功能类型多样、使用环境动态变化、协同方式灵活机动等特点给陆军有人/无人协同技术发展带来很大挑战。本文对有人/无人协同作战内涵和类型进行了调研与概述,然后从协同作战体系、协同作战模式、协同作战关键技术等方面详细阐述了陆军有人/无人协同作战相关内容,并给出陆军有人/无人协同技术发展思路和建议。

无人化联合战术跨域协同及规划能力发展

为提升无人系统之间跨域协同水平,从现代战争中大量运用无人机遂行空中情报支援、引导地面打击与目标校射、目标毁伤评估任务等实战案例出发,探讨了无人系统支持下的联合战术跨域协同能力发展。以美军无人系统发展为参考,阐述了无人化联合战术跨域协同的概念与内涵;以美军两个MQ-9中队同步打击案例为分析对象,多角度系统性比较了跨域协同与同域协同之间的异同;重点从系统集成与能力验证角度调研了国内外相关发展现状,并简要对比国内外差距;结合传统作战指挥与筹划的特点,分析跨域协同作战指挥与规划能力的缺口;从指挥架构、组织形态、关键技术等方面,深入探讨跨域协同对于发展规划能力的主要思路。

有/无人协同探测编队指挥控制系统结构设计

针对有人机动雷达/无人机集群(manned mobile radar/unmanned aerial vehicle cluster,MMR/UAVC)编队指挥控制系统结构设计问题进行了研究。以未来无人机蜂群探测任务为背景,提出MMR/UAVC协同探测作战模式,结合编队组织结构和作战流程,对指挥控制系统总体设计提出具体要求。在此基础上,设计了包括决策规划层、协同控制层和效能评估层的递阶式指挥控制系统结构,概括了各层次主要功能与逻辑关系。对指挥控制系统的关键模块和支撑技术进行了分析。

国际有人/无人机协同作战的研究现状、热点和发展趋势——基于2000—2022年WoS数据的BiblioShiny可视化分析

为了解2000—2022年国际上有人/无人机协同作战的指令分解、功能分配、人机协作、态势感知和效能评估研究,应重点关注该领域研究现状、热点和发展趋势。本文基于BiblioShiny软件WebofScience(WoS)2000年1月1日至2022年12月31日发表的以指令分解、功能分配、人机协作、态势感知和效能评估为主题的文献,分析每年文献的数量、全国分布情况、机构分布情况、来源期刊情况、作者文献量、作者协作情况、机构协作情况、关键词被引情况以及文献引用情况,剖析了国际上有人/无人机协同作战的知识基础、趋势及热点。研究结果表明,研究主题多为系统、设计、算法优化、安全、AI、图像相关的研究,其中算法、模型和设计是主要内容;框架、无人驾驶、自动化、信任等方面的研究较多,且较为先进;AI和图像有较好的发展前景。

国外无人船集群运用特点分析及其应对启示

无人船(USV)集群作为未来海上军事运用的重要组成力量,是各国海上无人装备的重要发展方向。首先,通过梳理总结当前国外无人船集群发展战略规划与运用现状,对无人船集群作战关键技术进行归纳分析,从集群自组网通信、战场态势感知、集群协同任务分配等3个方面剖析无人船集群相关技术的研究进展;然后,对无人船集群在军事上运用的典型样式和主要效益进行分析及研判;最后,总结分析当前应对无人船集群的难点,并对无人船集群应对的技术发展予以展望。

有人/无人机协同系统及关键技术综述

有人/无人机协同系统是在无人机系统基础上发展起来的一种新型协同作战系统.随着任务复杂度的不断加深,仅凭无人机不能满足各类任务需求,有人机承担的指挥、控制和决策功能的重要性逐步增强,是系统任务执行效能得以提升的关键要素.凭借无人机强大的感知、计算、通讯能力以及机载飞行员的高级智慧和经验,有人机和无人机可以实现协同编队,完成各种复杂任务.深入分析了有人/无人机协同系统的架构及组成,总结了目前的发展状况,提炼和归纳了系统的关键技术.最后对系统未来的发展方向进行了展望.

有人/无人集群任务规划系统集成框架

在复杂环境中,环境动态性和任务多样性给无人集群自主协同、有人系统与无人集群协同带来了巨大挑战.为此,提出了有人/无人集群任务规划系统集成框架.该框架集成无人平台自主行为规划系统,无人集群分布式系统与有人/无人集群系统.无人平台通过感知、认知、决策与控制完成自主行为规划.无人平台间通过交互信息,彼此决策方式协同规划.有人系统支持在预先规划、实时规划与事后评估阶段与无人集群的协同交互.

有无人协同杀伤链引擎设计与实现

文章针对以时敏目标为驱动的高动态作战,开展有无人协同杀伤链引擎设计研究,突破有无人协同作战资源统一建模注册、典型杀伤链模板构建、目标驱动的有无人作战资源临机决策、杀伤链快速构建与进程智能监控等关键技术,解决当前指挥信息系统作战指挥链路长、有无人作战资源利用率低等问题。

有/无人协同近距空中支援作战研究

近距空中支援(close air support,CAS)是空中作战力量支援地/海面部队的重要作战样式。基于美军使用机载前进空中控制员(forward air controller(airborne),FAC(A))执行CAS的作战分析,总结出无人机引导有人机执行近距空中支援的军事需求,并就有/无人协同近距空中支援的典型作战场景、任务流程、体系节点分工展开分析,重点剖析末端协同实施阶段涉及的核心技术,基于主要体系节点通联方式和能力需求分析,给出了有/无人协同近距空中支援的工程化实施思路,为有/无人协同近距空中支援体系能力建设提供技术支撑。

海上有人无人分布式协同作战及关键技术分析

海上有人无人分布式协同作战是未来海上方向联合全域作战的重要作战样式之一.阐述了海上有人无人分布式协同作战概念内涵与面临的主要问题,总结了国外相关研究现状,提出了主僚协同式、子母协同式、对等协同式等3种协同模式以及一种改进的基于多agent的海上有人无人分布式协同体系结构,构建并分析了海上有人无人分布式协同作战的关键技术体系,为开展相关研究提供指导支撑.

基于近端策略优化的空战决策算法研究

面对未来有/无人机协同作战场景,实时准确的空战决策是制胜的关键。复杂的空中环境、瞬变的态势数据以及多重繁琐的作战任务,使有/无人机协同作战将替代单机作战成为未来空战的发展趋势,但多智能体建模和训练过程却面临奖励分配困难、网络难收敛的问题。针对5v5有/无人机协同的空战场景,抽象出有人机和无人机智能体的特征模型,提出基于近端策略优化算法的空战智能决策算法,通过设置态势评估奖励引导空战过程中有/无人机智能体的决策行为向有利态势发展,实现在与环境的实时交互中,输出空战决策序列。通过仿真实验对所提空战决策算法进行验证,结果表明:本文提出的算法在经过训练学习后,能够适应复杂的战场态势,在连续动作空间中得到稳定合理的决策策略。

基于灰色层次分析法的有人/无人协同作战效能评估

当前和今后相当长一段时期内,战场的机械化、信息化、智能化将长期并存、并行发展。有人/无人协同作战可以通过各无人系统与有人系统之间的资源调度、态势统一、任务整合来进一步提高作战系统的作战效能。基于灰色层次分析法,结合径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络进行数据整理,对有人/无人协同作战效能进行科学评估,提出了一种新的评估模型,为优化协同作战体系结构和提高协同作战能力提供了理论依据。围绕有人/无人协同作战的作战任务和能力需求构建了相关评估指标体系,基于灰色层次分析法与RBF神经网络设计了有人/无人协同作战评估模型,并进行了仿真实验分析。仿真结果表明,该方法能够实现对有人/无人协同作战效能客观有效的评估。

未知动态环境下有人/无人机协同搜救研究

针对未知动态环境下搜救效率和智能化水平不高的问题,提出了一种基于变步长模型预测控制的有人机/无人机协同搜救方式。根据环境的动态变化性和探测的不确定性,建立了表示环境确定度和目标探测概率的动态搜救图模型,根据态势信息选择时间域步长,并根据有人机/无人机协同搜救任务特点,设计了搜救收益指标,并利用粒子群优化进行求解。仿真结果表明了本文方法的有效性和优越性。