基于群體智能的無人機(jī)集群作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃研究
定 價(jià):68 元
- 作者:李浩[等]著
- 出版時(shí)間:2019/9/1
- ISBN:9787118119398
- 出 版 社:國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類:E844
- 頁碼:130頁
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書共分五章。第一章主要介紹無人機(jī)集群作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃問題的背景和意義;第二章對無人機(jī)集群作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃問題的多層次性進(jìn)行介紹,從無人機(jī)集群作戰(zhàn)時(shí)序入手,就任務(wù)規(guī)劃問題主客體、原則、分類、控制特性和多層次性進(jìn)行詳細(xì)闡述;第三章是無人機(jī)集群作戰(zhàn)典型靜態(tài)任務(wù)規(guī)劃問題研究;第四章是無人機(jī)集群集中式動(dòng)態(tài)任務(wù)規(guī)劃問題研究;第五章是無人機(jī)集群分布式動(dòng)態(tài)任務(wù)規(guī)劃問題研究。
群體智能(Swarm Intelligence,SI)的概念源于人們對生物群體的集群行為長期觀察和研究。群體智能是指群體中個(gè)體簡單,在環(huán)境中表現(xiàn)出自主性、自適應(yīng)性和學(xué)習(xí)性,通常個(gè)體與個(gè)體協(xié)作、個(gè)體與環(huán)境交互,□終在群體層面涌現(xiàn)出復(fù)雜的智能行為。自然界中,生物的群體智能行為幾乎隨處可見:魚群游水底,看似雜亂,實(shí)則高度協(xié)作防御與覓食;蟻群遍布大地,相互協(xié)作覓食,能合力搬運(yùn)重于其身體百千倍的東西;狼群分工明確各司其職,可協(xié)作捕獲大型獵物等。
隨著MEMS微電子、通信導(dǎo)航、C41SR、人工智能技術(shù)等現(xiàn)代前沿科技領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,從生物群體智能中受到啟發(fā)的世界軍事強(qiáng)國,希望借鑒動(dòng)物的群體智能行為,通過多個(gè)小型、功能簡單的無人機(jī)組成的集群,更大限度地發(fā)揮整體戰(zhàn)斗力;并依靠無人機(jī)集群的整體戰(zhàn)斗力,應(yīng)對未來復(fù)雜電磁環(huán)境下的高強(qiáng)度、高對抗性和高不確定的戰(zhàn)爭行動(dòng)。目前,無人機(jī)集群作戰(zhàn)已成為未來無人作戰(zhàn)的主要作戰(zhàn)樣式。
本書瞄準(zhǔn)無人機(jī)集群作戰(zhàn)的核心關(guān)鍵問題——任務(wù)規(guī)劃問題,以群體智能的基礎(chǔ)方法和理論為依托,嘗試建立無人機(jī)集群作戰(zhàn)中異構(gòu)多飛行器、多任務(wù)、多約束的多層次任務(wù)規(guī)劃模型,并利用群體智能理論與方法設(shè)計(jì)算法進(jìn)衍求解,突出前沿學(xué)科交叉和軍事應(yīng)用背景,注重基礎(chǔ)理論知識闡述,力求使廣大讀者能快速掌握基于群體智能的無人機(jī)集群任務(wù)規(guī)劃問題相關(guān)方法和技術(shù)。本書出版過程中,得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“生物行為啟發(fā)的航空集群攻防建模及其能力涌現(xiàn)與誘導(dǎo)控制方法研究”(61502522)、□□裝發(fā)預(yù)研領(lǐng)域基金項(xiàng)目“蜂群無人機(jī)雷達(dá)技術(shù)”(JZX7Y20190253036101)、□□裝發(fā)與教育部聯(lián)合青年人才基金項(xiàng)目“基于群體智能的無人機(jī)集群作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃建模與構(gòu)型控制”(6141A02033703)、湖北省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“基于人機(jī)聯(lián)合認(rèn)知的無人機(jī)實(shí)時(shí)航跡規(guī)劃技術(shù)研究”等項(xiàng)目的支持。
本書共分5章,各章的主要研究內(nèi)容如下。
□□章主要介紹無人機(jī)集群作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃問題的背景和意義,同時(shí)對任務(wù)規(guī)劃模型和算法、群體智能算法進(jìn)展現(xiàn)狀等進(jìn)行綜述。
李浩,中國人民解放軍空軍預(yù)警學(xué)院教師,電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)博士,主要從事集群探測、情報(bào)組網(wǎng)和指揮自動(dòng)化相關(guān)領(lǐng)域教學(xué)與研究工作。主持國家自然科學(xué)基金、□□科技委國防科技應(yīng)用推進(jìn)計(jì)劃項(xiàng)目、□□裝備發(fā)展部“十三五”領(lǐng)域基金、□□裝備發(fā)展部與教育部聯(lián)合青年人才基金、湖北省自然科學(xué)基金、全軍裝備科研重點(diǎn)項(xiàng)目等課題11項(xiàng),參與國防973課題、□□科技委創(chuàng)新特區(qū)。國家自然科學(xué)基金和軍隊(duì)相關(guān)項(xiàng)目10余項(xiàng),發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文40余篇,其中SCI/EI檢索20余篇,相關(guān)專利/軟著9項(xiàng),在集群信息處理和指揮控制領(lǐng)域有較為深入的研究。
□□章 無人機(jī)集群任務(wù)規(guī)劃概述
1.1 研究背景及意義
1.2 任務(wù)規(guī)劃研究現(xiàn)狀
1.2.1 無人機(jī)集群作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃研究現(xiàn)狀
1.2.2 任務(wù)規(guī)劃問題模型
1.2.3 任務(wù)規(guī)劃算法
1.3 群體智能算法研究現(xiàn)狀
1.3 。1群體智能算法研究進(jìn)展
1.3.2 煙花算法研究現(xiàn)狀分析
1.3.3 狼群算法研究現(xiàn)狀分析
1.3.4 蟻群勞動(dòng)分工模型研究現(xiàn)狀
1.4 本書結(jié)構(gòu)與章節(jié)安排
第2章 無人機(jī)集群多層次任務(wù)規(guī)劃問題分析
2.1 無人機(jī)集群任務(wù)規(guī)劃問題描述
2.1.1 相關(guān)基本概念
2.1.2 無人機(jī)集群作戰(zhàn)時(shí)序
2.1.3 無人機(jī)集群任務(wù)規(guī)劃問題特點(diǎn)簡述
2.2 無人機(jī)集群任務(wù)規(guī)劃的控制特性分析
2.2.1 集中式控制
2.2.2 分布式控制
2.2.3 多層分布式控制
2.3 無人機(jī)集群任務(wù)規(guī)劃問題的多層次性
2.3.1 無人機(jī)集群任務(wù)規(guī)劃主客體的多層次性
2.3.2 無人機(jī)集群任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
2.3.3 無人機(jī)集群任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的硬、軟件層次結(jié)構(gòu)
2.4 無人機(jī)集群多層次任務(wù)規(guī)劃問題的求解框架
2.4.1 任務(wù)規(guī)劃問題的一般求解框架
2.4.2 無人機(jī)集群多層次任務(wù)規(guī)劃的難點(diǎn)分析與問題描述
2.4.3 基于群體智能的無人機(jī)集群多層次任務(wù)規(guī)劃問題的求解框架
2.5 本章小結(jié)
第3章 無人機(jī)集群典型靜態(tài)任務(wù)規(guī)劃問題研究
3.1 無人機(jī)集群作戰(zhàn)飛行路徑規(guī)劃問題
3.1.1 無人機(jī)集群作戰(zhàn)路徑規(guī)劃問題建模
3.1.2 基于離散煙花算法的無人機(jī)集群路徑規(guī)劃問題求解
3.1.3 仿真與分析
3.2 無人機(jī)集群反隱身作戰(zhàn)編隊(duì)構(gòu)型規(guī)劃問題
3.2.1 無人機(jī)集群協(xié)同反隱身作戰(zhàn)簡介
3.2.2 隱身戰(zhàn)斗機(jī)的雷達(dá)散射截面特性分析
3.2.3 集群反隱作戰(zhàn)中的編隊(duì)構(gòu)型優(yōu)化建模
3.2.4 仿真與分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 無人機(jī)集群集中式動(dòng)態(tài)任務(wù)規(guī)劃問題研究
4.1 相關(guān)研究情況
4.2 無人機(jī)集群集中式作戰(zhàn)任務(wù)決策模型描述
4.2.1 戰(zhàn)場環(huán)境與主體描述
4.2.2 無人機(jī)集群協(xié)同搜索
4.2.3 基于組合競標(biāo)的集群協(xié)同攻擊任務(wù)協(xié)調(diào)機(jī)制
4.2.4 無人機(jī)集群攻擊任務(wù)代價(jià)與收益分析
4.2.5 無人機(jī)集群集中式任務(wù)建模
4.3 基于二進(jìn)制反向狼群算法的任務(wù)規(guī)劃算法
4.3.1 二進(jìn)制反向?qū)W習(xí)
4.3.2 二進(jìn)制反向狼群算法簡介
4.3.3 基于二進(jìn)制反向狼群算法的任務(wù)規(guī)劃算法流程
4.4 無人機(jī)集群察打一體作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃算例仿真與分析
4.4.1 仿真實(shí)例與模型參數(shù)設(shè)置
4.4.2 仿真與分析
4.5 本章小結(jié)
……
第5章 無人機(jī)集群分布式動(dòng)態(tài)任務(wù)規(guī)劃問題研究