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基于一种改进PPO算法的无人机空战自主机动决策方法研究
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作者 张欣 董文瀚 +3 位作者 尹晖 贺磊 张聘 李敦旺 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期77-86,共10页
深度强化学习的应用为无人机自主机动决策提供了新的可能。提出一种基于态势评估模型重构与近端策略优化(PPO)算法相结合的无人机自主空战机动决策方法,为一对一近距空战提供了有效策略选择。首先,建立高保真六自由度无人机模型与近距... 深度强化学习的应用为无人机自主机动决策提供了新的可能。提出一种基于态势评估模型重构与近端策略优化(PPO)算法相结合的无人机自主空战机动决策方法,为一对一近距空战提供了有效策略选择。首先,建立高保真六自由度无人机模型与近距空战攻击模型;其次,基于空战状态划分重构角度、速度、距离和高度态势函数,提出一种描述机动潜力的新型态势评估指标;之后,基于态势函数设计塑形奖励,并与基于规则的稀疏奖励、基于状态转换的子目标奖励共同构成算法奖励函数,增强了强化学习算法的引导能力;最后,设计专家系统作为对手,在高保真空战仿真平台(JSBSim)中对本文工作进行了评估。仿真验证,应用本文方法的智能体在对抗固定机动对手与专家系统对手时算法收敛速度与胜率都得到了有效提升。 展开更多
关键词 PPO算法 机动潜力 六自由度飞机模型 态势函数 近距空战 专家系统
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美军强对抗环境远域介入空空作战构想分析
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作者 袁成 郑可 +1 位作者 陈黎 田浩 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2024年第2期53-59,共7页
本文分析了应对美航空装备实施远域介入空空作战的现实需求,并结合美军正在研发的穿透型制空战斗机、合作式作战飞机、AIM-260空空导弹、“远射”无人机等项目,以及敏捷作战运用等最新作战概念,研究分析了美军凭借下一代战机强大综合作... 本文分析了应对美航空装备实施远域介入空空作战的现实需求,并结合美军正在研发的穿透型制空战斗机、合作式作战飞机、AIM-260空空导弹、“远射”无人机等项目,以及敏捷作战运用等最新作战概念,研究分析了美军凭借下一代战机强大综合作战能力实现杀伤链自闭合、基于隐身有人机与隐身无人机协同遂行分布式空中作战和使用现役非隐身战机在体系信息支持下施行远距空空打击等3种远域介入空空作战构想。 展开更多
关键词 远域介入 穿透型制空 合作式作战飞机 空空导弹 作战构想
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Cooperative Threat Assessment of Multi-aircrafts Based on Synthetic Fuzzy Cognitive Map 被引量:18
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作者 陈军 俞冠华 高晓光 《Journal of Shanghai Jiaotong university(Science)》 EI 2012年第2期228-232,共5页
Threat assessment is one of the most important parts of the tactical decisions,and it has a very important influence on task allocation.An application of fuzzy cognitive map(FCM) for target threat assessment in the ai... Threat assessment is one of the most important parts of the tactical decisions,and it has a very important influence on task allocation.An application of fuzzy cognitive map(FCM) for target threat assessment in the air combat is introduced.Considering the fact that the aircrafts participated in the cooperation may not have the same threat assessment mechanism,two different FCM models are established.Using the method of combination,the model of cooperative threat assessment in air combat of multi-aircrafts is established.Simulation results show preliminarily that the method is reasonable and effective.Using FCM for threat assessment is feasible. 展开更多
关键词 threat assessment synthetic fuzzy cognitive map(FCM) multi-aircrafts cooperative air combat
原文传递
基于LSTM–PPO算法的多机空战智能决策及目标分配
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作者 丁云龙 匡敏驰 +2 位作者 朱纪洪 祝靖宇 乔直 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期1179-1186,共8页
针对传统多机空战中智能决效率低、难以满足复杂空战环境的需求以及目标分配不合理等问题.本文提出一种基于强化学习的多机空战的智能决策及目标分配方法.使用长短期记忆网络(Long short-term memory,LSTM)对状态进行特征提取和态势感知... 针对传统多机空战中智能决效率低、难以满足复杂空战环境的需求以及目标分配不合理等问题.本文提出一种基于强化学习的多机空战的智能决策及目标分配方法.使用长短期记忆网络(Long short-term memory,LSTM)对状态进行特征提取和态势感知,将归一化和特征融合后的状态信息训练残差网络和价值网络,智能体通过近端优化策略(Proximal policy optimization,PPO)针对当前态势选择最优动作.以威胁评估指标作为分配依据,计算综合威胁度,优先将威胁值最大的战机作为攻击目标.为了验证算法的有效性,在课题组搭建的数字孪生仿真环境中进行4v4多机空战实验.并在相同的实验环境下与其他强化学习主流算法进行比较.实验结果表明,使用LSTM–PPO算法在多机空战中的胜率明显优于其他主流强化学习算法,验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 多机空战 智能决策 近端优化策略 威胁评估 目标分配
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Suggestion for aircraft flying qualities requirements of a short-range air combat mission 被引量:7
5
作者 Lixin WANG Youguang GUO +1 位作者 Qi ZHANG Ting YUE 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第3期881-897,共17页
Owing to the lack of a direct link with the operations in short-range air combat,conventional aircraft flying qualities criteria are inappropriate to guide the design of a task-tailored flight control law.By applying ... Owing to the lack of a direct link with the operations in short-range air combat,conventional aircraft flying qualities criteria are inappropriate to guide the design of a task-tailored flight control law.By applying the mission-oriented flying qualities evaluation approach,various aircraft with different control law parameters are evaluated on a ground-based simulator.This paper compares the evaluation results with several conventional flying qualities criteria,and discusses the appropriate parameter combination to reflect the flying qualities requirements of short-range air combat.The comparison and analysis show that a short-range air combat mission requires a higher minimum short period mode natural frequency and a smaller maximum roll mode time constant,and allows a lower minimum pitch attitude bandwidth and a higher maximum short period mode damp ratio than those of conventional flying qualities criteria.Furthermore,a combination of the pitch attitude bandwidth,the pitch attitude magnitude at the bandwidth frequency,and the pitch attitude transfer function gain can define the flying qualities requirements of short-range air combat.The new metric can successfully predict the flying quality levels of aircraft in a short-range air combat mission. 展开更多
关键词 Acquisition Flying qualities of fighter aircraft Mission requirements multi-axis task Short-range air combat Tracking
原文传递
武库机的发展现状及趋势分析
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作者 曹学伟 赵勇博 黄津梓 《科技创新与应用》 2024年第14期92-95,共4页
武库机自20世纪70年代概念提出至今,未能发展成实用空战装备,但作为空中作战的典型样式,一直是各国研究的重点。该文从武库机的分类出发,梳理分析航空发达国家对地型武库机和制空型武库机的技术发展及方案的优劣势,研判武库机未来的发... 武库机自20世纪70年代概念提出至今,未能发展成实用空战装备,但作为空中作战的典型样式,一直是各国研究的重点。该文从武库机的分类出发,梳理分析航空发达国家对地型武库机和制空型武库机的技术发展及方案的优劣势,研判武库机未来的发展趋势。对地型武库机难以在未来战场中发展应用,武库机在体系化战争中成为空中节点,必须与其他不同层域的武器装备协同作战,才能发挥其作战效益。 展开更多
关键词 武库机 发展现状 趋势分析 空战体系 作战模式
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面向机弹一体的未来空战火力运用思考
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作者 李晓冬 朱玉虎 +2 位作者 金鹏飞 孔晓俊 吴昕芸 《空天防御》 2024年第4期59-66,共8页
未来空战将呈现“智能、无人、自主、分布、协同”等新特征,在体系和网络支持下,长时慢速滞空和快速火力打击灵活组合,呈现机弹一体深度融合的趋势,因此现有的打击链路和火力运用将发生重大变革。本文介绍了美国机弹一体技术发展概况,... 未来空战将呈现“智能、无人、自主、分布、协同”等新特征,在体系和网络支持下,长时慢速滞空和快速火力打击灵活组合,呈现机弹一体深度融合的趋势,因此现有的打击链路和火力运用将发生重大变革。本文介绍了美国机弹一体技术发展概况,提出机弹一体火力重构概念,并在远程拒止、中距交战、主动防护、制空巡飞等典型场景下,描述机弹一体形态在“观察、判断、决策、行动”(OODA)各环节中衍生出的新型运用方式,最后给出了机弹一体融合发展的展望。 展开更多
关键词 未来空战 机弹一体 OODA环 火力运用
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空战多目标攻击决策综述 被引量:23
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作者 罗德林 吴文海 沈春林 《电光与控制》 北大核心 2005年第4期4-8,共5页
就近年来单机和多机协同空战多目标攻击决策的研究成果进行了总结与分析,指出了有待研究的问题和综合决策研究的优势,提出了应用影响图分析法研究多目标攻击决策问题。可为今后空战多目标攻击决策领域的研究提供综合参考。
关键词 多目标攻击 决策 目标分配/排序 单机/多机协同空战 超视距空战
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基于模糊神经网络的多机多目标空战决策 被引量:10
9
作者 常勇 姜长生 陈志伟 《电光与控制》 北大核心 2011年第4期13-17,共5页
提出了一种基于模糊神经网络的多机协同多目标空战决策的方法。为简单起见且在不影响战局的情况下,从空战中的环境、地域等方面考虑,将大规模的机群空战划分为小集团内部的小机群作战。根据我机的载弹量和敌机的威胁度,进行分配导弹,分... 提出了一种基于模糊神经网络的多机协同多目标空战决策的方法。为简单起见且在不影响战局的情况下,从空战中的环境、地域等方面考虑,将大规模的机群空战划分为小集团内部的小机群作战。根据我机的载弹量和敌机的威胁度,进行分配导弹,分配原则考虑了我方的二次攻击。一次攻击后,计算敌机和我机的损失,再次对敌机和我机进行空战态势分析,进行第二次攻击决策。为验证算法的正确性,采用Matlab软件进行仿真,仿真结果表明,模糊神经网络能发挥神经网络和模糊理论的优点,有效地解决多目标空战决策问题。 展开更多
关键词 多机协同 空战决策 模糊神经网络 二次攻击
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多机、多目标、超视距空战仿真系统研制 被引量:7
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作者 经彤 孙隆和 +2 位作者 康继昌 王宏伦 佟明安 《火力与指挥控制》 CSCD 1998年第1期75-80,共6页
具有多机、多目标、超视距攻击特征的未来空战,其技术研究离不开仿真实验的强有力支持,完善的仿真系统是实现这一目标的重要基础和保证。本文着重对未来空战仿真系统设计研制的相关内容进行较为深入的讨论。采用RFM、蛀孔式通信、... 具有多机、多目标、超视距攻击特征的未来空战,其技术研究离不开仿真实验的强有力支持,完善的仿真系统是实现这一目标的重要基础和保证。本文着重对未来空战仿真系统设计研制的相关内容进行较为深入的讨论。采用RFM、蛀孔式通信、系统集成、VR、动态视景生成等先进技术进行系统设计,同时,对关键技术进行了分析研究。 展开更多
关键词 仿真系统 超视距空战 实时交互仿真 空军战役
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基于合作协同进化的多机空战目标分配 被引量:6
11
作者 余敏建 嵇慧明 +1 位作者 韩其松 毕伟 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1290-1300,共11页
为寻找一种满足多机空战需求的目标分配优化方法,提升空战效能,提出了一种基于合作协同进化的多机空战目标分配方法。首先,该方法基于单机空战优势,建立多机协同空战优势评价指标体系。然后,对战机间的协同相关性进行分析计算,建立多机... 为寻找一种满足多机空战需求的目标分配优化方法,提升空战效能,提出了一种基于合作协同进化的多机空战目标分配方法。首先,该方法基于单机空战优势,建立多机协同空战优势评价指标体系。然后,对战机间的协同相关性进行分析计算,建立多机协同空战目标分配模型。在变长度染色体遗传算法(genetic algorithm,GA)的基础上,设计了基于交叉、嫁接、分裂和拼接算子的改进合作协同进化算法,提高了模型的进化效率。最后,设计实验分别对优势评价指标体系的有效性、静态算例、动态算例和大规模无人战斗机算例进行仿真验证,并将2种模型以及4种算法的计算结果和所提算法的实验结果进行对比。仿真结果表明,改进合作协同进化算法适用于该模型计算,结果收敛稳定,亲和度值显著提升,能够优化目标分配方案,在空战中具有一定的应用意义。 展开更多
关键词 多机空战 目标分配 合作协同进化算法 态势优势 分配方案
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基于集对分析的预警机指挥多机编队空战态势评估 被引量:5
12
作者 郑东良 黄文卿 孙亮 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2008年第1期9-13,共5页
多机编队空战态势评估是预警机指挥多机群协同空战战术决策的重要组成部分。分析了预警机指挥下的多机编队空战态势评估。结合态势评估的常用方法建立了一种综合距离优势、角度威胁因子、速度威胁因子的集对分析的态势评估模型。该方法... 多机编队空战态势评估是预警机指挥多机群协同空战战术决策的重要组成部分。分析了预警机指挥下的多机编队空战态势评估。结合态势评估的常用方法建立了一种综合距离优势、角度威胁因子、速度威胁因子的集对分析的态势评估模型。该方法在既定编队间进行态势评估不仅考虑双方的各个态势因素,还考虑敌方友机编队、我方友机编队等因素对态势评估结果的影响。态势评估的组合方式表明态势评定是在敌我双方所有的编队中进行的,仿真结果表明:集对分析中势的概念可以直观反映空中态势的优劣,对不确定值i的分析全面反映了态势变化。 展开更多
关键词 预警机系统 多机编队 空战态势评估 集对分析 势值
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基于TOPSIS方法的空战威胁评估研究 被引量:18
13
作者 王永杰 张喜斌 +1 位作者 张恒喜 续斌 《电光与控制》 北大核心 2008年第5期32-34,共3页
威胁评估是单机多目标攻击和空战协同战术决策的一项重要内容,首先提出了威胁评估指标的确定方法,然后阐述了TOPSIS(逼近于理想的排序法)方法的计算步骤,最后给出算例。该方法计算简单明确,可以有效地完成多机空战中威胁评估和威胁排序... 威胁评估是单机多目标攻击和空战协同战术决策的一项重要内容,首先提出了威胁评估指标的确定方法,然后阐述了TOPSIS(逼近于理想的排序法)方法的计算步骤,最后给出算例。该方法计算简单明确,可以有效地完成多机空战中威胁评估和威胁排序的计算,是解决威胁评估问题的一种有效途径。 展开更多
关键词 飞机 威胁评估 空战能力 TOPSIS AHP
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多机协同空战仿真的分布式虚拟环境研究 被引量:7
14
作者 蔡猛 徐乃平 李克己 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2001年第6期690-692,共3页
将分布式虚拟环境技术应用于多机协同空战仿真,建立了一个基于分布式虚拟环境技 术的仿真平台,并介绍了系统的设计思想、总体结构及对关键技术问题的分析和处理。
关键词 空战仿真 分析虚拟环境 计算机仿真 CSCW 国防建设
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基于多智能体的编队协同空战战术规划 被引量:12
15
作者 欧建军 钟麟 《电光与控制》 北大核心 2010年第2期35-38,共4页
把编队看成一个多Agent系统,编队中的长机和僚机都看成是Agent。首先叙述了BDOTI-Agent的逻辑结构,然后提出基于多Agent的编队协同空战战术规划合作求解的方法,合作求解过程分为任务形成、合作产生、团队初步形成、任务分解、团队最终... 把编队看成一个多Agent系统,编队中的长机和僚机都看成是Agent。首先叙述了BDOTI-Agent的逻辑结构,然后提出基于多Agent的编队协同空战战术规划合作求解的方法,合作求解过程分为任务形成、合作产生、团队初步形成、任务分解、团队最终形成、角色指定和子任务分配、执行任务等7个阶段。最后举例说明了合作求解的过程。 展开更多
关键词 飞机编队 协同空战 战术规划 多智能体
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歼击机空战占位的模糊神经网络方法 被引量:4
16
作者 黎明 姜长生 杨承 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2002年第3期18-20,共3页
在歼击机空战中 ,首先占据有利的攻击位置 ,是夺取空战胜利的重要保证 ,不论是近距离格斗 ,还是超视距空战均如此。在未来 2 1世纪信息战环境下的空战 ,为了减轻飞机员的负担 ,必须根据战场态势 ,利用智能化方法 ,为飞行员提供正确操纵... 在歼击机空战中 ,首先占据有利的攻击位置 ,是夺取空战胜利的重要保证 ,不论是近距离格斗 ,还是超视距空战均如此。在未来 2 1世纪信息战环境下的空战 ,为了减轻飞机员的负担 ,必须根据战场态势 ,利用智能化方法 ,为飞行员提供正确操纵飞机达到有利攻击位置的辅助决策指示。本文研究了先敌占位的模糊神经网络方法 。 展开更多
关键词 歼击机 空战 占位 模糊神经网络方法 模糊控制
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防御作战中预警机阵位选择及航线规划 被引量:11
17
作者 祁炜 李侠 +1 位作者 蔡万勇 刘先刚 《现代防御技术》 北大核心 2016年第5期13-19,共7页
讨论了保护重点目标防空作战时预警区域划分问题,构建了中层防空预警线估算模型;基于自身安全且固有能力有效发挥的原则,提出了一种预警机阵位选择方法;基于责任区有效覆盖且情报可靠交接的原则,定量分析了预警机航线规划问题,并给出了... 讨论了保护重点目标防空作战时预警区域划分问题,构建了中层防空预警线估算模型;基于自身安全且固有能力有效发挥的原则,提出了一种预警机阵位选择方法;基于责任区有效覆盖且情报可靠交接的原则,定量分析了预警机航线规划问题,并给出了具体的预警机航线的计算公式;通过仿真,对比分析了有关参数对预警机阵位选择和航线规划的影响。构建的模型及仿真分析结果均具有实用价值。 展开更多
关键词 防空 防御作战 预警机 阵位选择 航线规划 情报交接
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目标飞机自主空战战术机动仿真 被引量:5
18
作者 袁坤刚 张靖 +1 位作者 刘波 张志伟 《中国电子科学研究院学报》 2013年第3期295-299,共5页
建立了目标飞机飞行运动模型和基本飞行机动控制方法,根据现代空战特点、空中态势、威胁环境和机载武器性能等因素,设计了目标飞机进攻、防御战术机动动作,并采用机动动作链实现了战术机动动作的执行。同时建立了目标自主空战决策专家系... 建立了目标飞机飞行运动模型和基本飞行机动控制方法,根据现代空战特点、空中态势、威胁环境和机载武器性能等因素,设计了目标飞机进攻、防御战术机动动作,并采用机动动作链实现了战术机动动作的执行。同时建立了目标自主空战决策专家系统,实现了特定的空战态势和武器挂载条件下自主空战仿真,为模拟对抗训练提供了逼真的虚拟对手,也为态势估计、信息融合等研究工作提供了符合实际的目标信息。 展开更多
关键词 目标飞机 自主空战 战术机动
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综合作战区舰载预警机防空警戒控制策略研究 被引量:8
19
作者 段晓稳 高晓光 李波 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2035-2045,共11页
为了研究航母编队在综合作战区内针对多威胁来源指派舰载预警机实施防空警戒时的控制策略问题,首先分析了舰载预警机巡逻策略生成的流程,以流程为主线,依次研究了敌方机场的作战能力及作战剖面、护航舰艇编队及舰载预警机的警戒区域,在... 为了研究航母编队在综合作战区内针对多威胁来源指派舰载预警机实施防空警戒时的控制策略问题,首先分析了舰载预警机巡逻策略生成的流程,以流程为主线,依次研究了敌方机场的作战能力及作战剖面、护航舰艇编队及舰载预警机的警戒区域,在此基础上,以空域栅格为单位,研究其对应的预警效果和威胁程度的评价方法;然后通过分析实际需求,提出了"指定架次型""不考虑成本不指定架次型"和"考虑成本不指定架次型"3类可实现警戒接班任务的巡逻策略规划模型并分别针对性地提出了多主单从结构的多种群并行遗传算法模型求解方法。仿真结果表明,所提出的模型能够实现相应的巡逻策略规划功能,所提出的模型求解算法能够实现对相应模型的高效求解,即模型和算法的有效性得到了验证。 展开更多
关键词 航母编队 预警机 防空警戒 综合作战区 并行遗传算法
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通信对抗中航母战斗群空中防御能力评估 被引量:2
20
作者 魏军 杨光 +1 位作者 姚路 陈鸿宇 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第7期32-35,共4页
以战术数据链为核心的通信系统是航母战斗群的作战指挥控制中枢,是航母战斗群快速反应能力及攻防协调发挥作战威力的基础和保证条件。在不同通信对抗条件下,航母战斗群的态势感知能力和协同作战能力都将发生很大变化,进而对其空中防御... 以战术数据链为核心的通信系统是航母战斗群的作战指挥控制中枢,是航母战斗群快速反应能力及攻防协调发挥作战威力的基础和保证条件。在不同通信对抗条件下,航母战斗群的态势感知能力和协同作战能力都将发生很大变化,进而对其空中防御能力产生显著影响。考虑到态势感知能力及协同作战能力对空中防御能力的影响,从先敌发现概率、导弹杀伤概率以及毁伤概率3个方面研究了航母战斗群的空中防御能力,建立了相应的评估模型,并对模型进行仿真及结果分析。 展开更多
关键词 数据链 航母战斗群 空中防御 通信对抗 超视距空战
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