检索结果-南通市图书馆

作者：邵俊国防科技大学

学位级别：硕士

武器装备体系的发展对国防事业起着至关重要的作用,也是应对多变的国家安全形势的重要支撑。如今的作战体系存在着诸如装备相互依赖度高、作战体系适应性较弱等不足。越发激烈的“大国竞争”促使各国寻求新的作战理念,以破解上述的弊端... 详细信息

武器装备体系的发展对国防事业起着至关重要的作用,也是应对多变的国家安全形势的重要支撑。如今的作战体系存在着诸如装备相互依赖度高、作战体系适应性较弱等不足。越发激烈的“大国竞争”促使各国寻求新的作战理念,以破解上述的弊端。杀伤网利用先进的通信手段,将作战体系编织入一张动态性强的异质网络中,以其自适应性、自组织性和强大韧性等优势对敌方目标形成多种打击方式,正在引起强烈关注。而对杀伤网的研究尚未完全展开,对杀伤网的概念、模型构建、评估手段认知较少,研究框架和手段尚未健全。复杂网络理论的蓬勃发展,为杀伤网装备体系研究提供了全新的、有效的方法,发掘了装备体系中涌现出的一些新特征。本文结合杀伤网建模和评估中存在的挑战,提出基于杀伤网的装备组合选择研究方法,主要内容的创新点如下:（1）提出了基于杀伤网的装备组合选择研究框架。界定了装备体系杀伤网的概念,并对其特征进行了分析,提出了利用多层网络的模型搭建杀伤网的结构;给出了针对杀伤网的若干评估指标的概念,阐释了其内涵,对杀伤网评估过程进行了介绍;利用组合选择和多目标优化方法对杀伤网的装备组合进行了方法研究。（2）提出了基于多层网络的杀伤网建模描述方法。对杀伤网建模中相关的概念和流程进行了阐述;提出了元单层网络、元单层网络节点等概念,根据作战活动将杀伤网分为侦察、通信、指控和打击四层网络,依据每个单层网络对元单层网络节点以及元单层网络连边进行了分类和建模,从而构建了杀伤网模型。（3）提出了杀伤网评估和装备组合选择方法。在建立基于多层网络的杀伤网模型的基础上,从杀伤网的冗余性、风险性、时效性三个角度出发对杀伤网进行了研究,给出了杀伤网评估指标;最后,利用多目标优化算法和能力适用性函数解决了杀伤网装备组合选择问题,为杀伤网的发展和装备论证提出了建议。

关键词：杀伤网武器装备体系网络化建模组合选择多目标优化

基于两阶段模式的海上搜救资源方案生成方法与应用研究

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基于两阶段模式的海上搜救资源方案生成方法与应用研究

作者：朱国海国防科技大学

学位级别：硕士

海上搜救应急处置能力是海上生命与财产安全的重要保障,同时也是建设“海洋”强国的重要工作内容,开展海上搜救应急处置资源方案生成方法的研究有助于提高我们国家的海上搜救应急处置能力,同时对提高中国的海洋“软实力”也具有积极作... 详细信息

海上搜救应急处置能力是海上生命与财产安全的重要保障,同时也是建设“海洋”强国的重要工作内容,开展海上搜救应急处置资源方案生成方法的研究有助于提高我们国家的海上搜救应急处置能力,同时对提高中国的海洋“软实力”也具有积极作用。目前,我国海上搜救应急处置过程中存在搜救效率较低,搜救决策科学性不足以及搜救资源不能合理利用等问题,针对上述问题,本文对海上搜救资源方案生成问题进行了研究,设计了基于“初始优化+实时优化”的两阶段优化模式的海上搜救资源方案生成框架。在初始优化阶段,以最大化搜救成功率和最大化搜救资源方案的鲁棒性为目标,同时考虑海况、时间以及搜救资源数量等多种约束条件,构建了初始搜救资源方案生成多目标模型;在实时优化阶段,对初始方案在执行过程中出现的干扰事件进行分类和扰动识别,并从失事人员、搜救人员以及搜救应急指挥中心三个视角对扰动进行度量,构建了实时搜救资源方案生成干扰管理模型。本文所提的搜救资源方案生成框架贴合搜救应急处置实际,能够辅助搜救指挥人员开展搜救决策。论文主要完成的研究工作如下:1.对海上搜救资源方案生成问题进行描述和分析,并构建了基于“初始优化+实时优化”两阶段优化模式的搜救资源方案生成框架。本文首先明确海上搜救资源方案生成问题的边界,对所涉及到的相关核心概念进行解释和分析,包括搜救、搜救应急处置流程、扫海宽度以及搜救资源方案等概念的定义。然后对然后本文对海上搜救应急处置过程中的动态影响因素进行分析,并对海上搜救资源方案生成问题进行形式化描述。最后构建了基于“初始优化+实施优化”两阶段优化模式的搜救资源方案生成框架,并明确每个阶段具体的内容、方法和流程等。2.初始海上搜救资源方案生成方法研究。在初始优化阶段,本文针对初始海上搜救资源方案生成问题,首先对该问题进行定量化描述,将其抽象为运筹规划问题,然后梳理模型的输入、输出以及决策变量,为模型的构建奠定基础。接着基于搜寻规划理论,考虑搜寻成功率、扫海宽度以及搜救资源方案的鲁棒性等因素构建初始海上搜救资源方案生成模型,明确模型中所涉及到的目标函数以及约束条件等一系列关系,最后使用智能优化算法对模型进行求解。3.实时海上搜救资源方案生成方法研究。在实时优化阶段,本文针对实时海上搜救资源方案生成问题,首先对海上搜救应急处置过程中所涉及到的动态影响因素进行识别分析,然后分别从失事人员、搜救人员以及搜救应急指挥人员等角度对干扰事件产生的扰动大小进行度量,并进一步构建干扰管理模型,最后使用相应的智能优化算法对模型进行求解。4.应用案例研究。应用本文提出的模型和算法,对青岛某搜救案例开展应用研究。

关键词：搜救资源方案生成两阶段搜寻规划干扰管理

多元时间序列数据挖掘相似性分析方法及应用研究

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多元时间序列数据挖掘相似性分析方法及应用研究

作者：叶燕清国防科学技术大学

学位级别：硕士

多元时间序列在各个领域中广泛存在,如何从维度高、序列长度日益增长的时间序列中挖掘有效信息,发现隐藏模式,是一个具有重要意义的课题。作为时间序列数据挖掘的基础性工作,相比于一元时间序列,相似性分析在多元时间序列中的发展还不... 详细信息

多元时间序列在各个领域中广泛存在,如何从维度高、序列长度日益增长的时间序列中挖掘有效信息,发现隐藏模式,是一个具有重要意义的课题。作为时间序列数据挖掘的基础性工作,相比于一元时间序列,相似性分析在多元时间序列中的发展还不够成熟。通过阅读研究大量现有的时间序列相似性分析相关文献,针对目前已有方法中只能容忍一到两种变形、不能有效考虑变量的内部相关性及依赖参数设置等问题,本文分别从多元时间序列降维和改进现有一元时间序列方法两个角度出发,提出了两种面向多元时间序列的相似性度量方法。同时,在相似性度量的基础上,探索研究了基于K-近邻网络的多元时间序列聚类算法。本文的研究内容如下:(1)针对多元时间序列维度高、变量相关性强、序列不等长等特征,本文提出了一种基于分段范数表示和加权动态时间弯曲的多元时间序列相似性度量方法。首先,提出分层检测算法逐步检测多元时间序列的特征重要点,并通过基于误差的方法对多元时间序列进行统一分段。在分段基础上,引入Frobenius范数对分段矩阵及其协方差矩阵进行统一表示,从而得到降维压缩后的一元模式序列。最后,引入加权动态时间弯曲算法,对不等长的模式序列进行相似性度量,即可获得多元时间序列的相似性度量指标。(2)针对现有方法中忽略变量相关性和序列的局部形状特性问题,提出了一种基于共同主成分分析和局部特征改进的加权动态时间弯曲的多元时间序列相似性度量方法。首先,为了消除变量的内部相关性,并将各变量转换到同一个维度空间,引入并改进主成分分析方法,将多元时间序列转换为相互独立的主成分序列,并用各个主成分序列的方差贡献率作为该序列的权重。为了同时考虑时间序列的值特性和形态特征,引入时间序列点的特征值,改进加权动态时间弯曲算法,对变换后的主成分序列进行相似性度量。(3)针对现有聚类算法自发性弱、聚类效果差等问题,本文探索研究了基于K-近邻网络的多元时间序列聚类算法。基于前文提出的相似性度量指标,以多元时间序列对象为点,K-近邻关系为边建立有向加权K-近邻网络,权重值即为多元时间序列对象之间的相似度。在网络模型基础上,引入BGLL层次化社团结构划分算法,对网络中的时间序列对象进行聚类。为了对本文提出的多元时间序列相似性度量方法及聚类算法进行验证,本文分别采用了六个数据集进行相似性搜索、1-NN分类及网络聚类实验。实验结果表明,本文提出的方法具有切实可行性和有效性。

关键词：相似性度量多元时间序列加权动态时间弯曲 K-近邻网络聚类算法

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安化县实施茶旅一体化的问题及对策研究

安化县实施茶旅一体化的问题及对策研究

作者：夏昳国防科技大学

学位级别：硕士

茶旅,是一种以茶文化为主题的新兴旅行模式,是茶产业与旅游产业的一种完美结合。现在“茶旅一体化”经济模式正在被大多数产茶区所追捧。茶产区依托丰富的茶产业资源,结合茶文化等卖点,让游客到茶乡进行深入体验。此种做法不仅可以促进... 详细信息

茶旅,是一种以茶文化为主题的新兴旅行模式,是茶产业与旅游产业的一种完美结合。现在“茶旅一体化”经济模式正在被大多数产茶区所追捧。茶产区依托丰富的茶产业资源,结合茶文化等卖点,让游客到茶乡进行深入体验。此种做法不仅可以促进经济的良性发展,而且能提高茶农收入,是一种值得提倡的新兴经济模式。各大茶叶产区纷纷采取各种措施促进茶旅发展,但效果并不明显。安化县是国内很早一批实施茶旅一体化的地区,但近年来一体化进展缓慢,后劲不足,本文通过搜集整理研究国内外相关文献,探究安化县实施茶旅一体化过程中存在的问题,并针对问题提出了对策,主要工作如下:(1)对安化县茶旅一体化进行SWOT分析,通过分析茶旅一体化发展中的优势、劣势、机会和挑战,认清当前安化县茶旅一体化发展的现状,为后文找出问题及提出对策奠定基础。(2)通过研究分析出安化县实施茶旅一体化中存在的问题,如规划体系不完善,配套基础设施建设滞后,文化内涵不足,缺乏文化特色,旅游产品缺乏新意,从业人员专业性不够等。(3)分析和借鉴国内茶旅一体化成功经验并结合安化县发展现状,从做好科学规划,加强顶层设计;加快基础建设,提高服务水平;深挖梅山文化,丰富“茶旅”内涵;整合各种资源,创新发展模式;加强人才培训,提高人员素质;严控旅游资源,科学保护及开发等六个方面提出了安化县实施茶旅一体化的对策建议。

关键词：安化县茶产业旅游产业一体化对策研究

面向训练演习任务的军需物资保障方案选择研究

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面向训练演习任务的军需物资保障方案选择研究

作者：王志新国防科学技术大学

学位级别：硕士

军事训练演习活动是非战争时期我军最为普遍和重要的军事化活动,是提高部队应急反应和作战能力,检验国防与军队现代化建设的成效的有效措施,已然成为非战争时期一切军事活动的核心。现代战争中,军需物资保障以及保障不仅仅是一个简单的... 详细信息

军事训练演习活动是非战争时期我军最为普遍和重要的军事化活动,是提高部队应急反应和作战能力,检验国防与军队现代化建设的成效的有效措施,已然成为非战争时期一切军事活动的核心。现代战争中,军需物资保障以及保障不仅仅是一个简单的保障问题,俨然成为制约战局,决定成败的战略问题。非战争时期的物资供应与需求保障也不再是普通的保障工作,而是成了面向训练演习任务的保障一体化行动。如何根据具体的非战时训练演习情形,制定合理科学的物资配送方案,为非战时训练演习任务做好保障显得尤为重要。本文面向训练演习任务的部队军需物资保障方案选择进行研究,通过研究面向训练演习任务的部队军需物资保障方案选择,可以为非战时后勤保障高层决策者提供合理科学,定量规范的决策依据,继而辅助我军面对未来作战掌握战场主动权,更高标准,更高质量地履行新军事变革赋予我军的各项使命任务。其主要内容和创新点如下:(1)建立了面向训练演习任务的部队军需物资保障方案选择问题研究框架。分析训练演习任务的特点,军需物资保障方案本身以及物资配送供应链结构,梳理出问题本质,定义本研究为多属性决策问题,将训练演习任务划分常规演练任务与动态演练任务,基于此维度,创造性地给出问题解决的研究框架。(2)提出了面向常规演练任务背景下军需物资保障方案选择方法针对常规演练任务情形,将任务背景下的需求转化为对评价方案的影响,而影响的连接纽带就是军需物资保障方案价值评价模型,给出价值模型结构以及价值准则详细释义与计算方式,在此基础上,选择经典的TOPSIS方法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)及组合赋权法,设计出面向常规任务背景的军需物资保障选择算法。(3)提出了面向动态演练任务背景下军需物资保障方案选择方法基于以上方案价值评价模型,将动态的演练需求转化为对方案评价属性的不确定性描述。引入区间数理论,以及区间数比较方法,考虑到动态环境下评价准则取值不明确性,提出区间数理论扩展型的区间性TOPSIS方法,将动态环境下的问题求解推向更加深入的层面,使得本文研究更加饱满。

关键词：军需物资保障方案选择常规演练任务动态演练任务 TOPSIS法区间型TOPSIS法

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新媒体环境涉军舆情信息管理方法与应用研究

新媒体环境涉军舆情信息管理方法与应用研究

作者：程永亮国防科学技术大学

学位级别：硕士

运用管理学、传播学等理论与方法,探讨了当前新媒体环境涉军舆情的主要表现、类型和特点,分析了新媒体环境下涉军舆情的现状、存在的主要问题和原因,在研究和借鉴外军相关管理经验及做法的基础上,从重视舆情信息管理理论研究、建强用好... 详细信息

运用管理学、传播学等理论与方法,探讨了当前新媒体环境涉军舆情的主要表现、类型和特点,分析了新媒体环境下涉军舆情的现状、存在的主要问题和原因,在研究和借鉴外军相关管理经验及做法的基础上,从重视舆情信息管理理论研究、建强用好舆情信息管理力量、打造舆情信息管理平台、健全舆情信息管理机制、提高官兵应对新媒体环境涉军舆情的能力、发展舆情信息管理技术、依法加强新媒体管理等7个方面,探讨了军队加强新媒体环境涉军舆情信息管理的对策。文章采用数据分析方法,使用SPSS数据分析软件等,针对涉军舆情热点事件关联关系建立数学模型,辅助支撑分析研判新媒体环境涉军舆情。并以“永暑礁机场建设”舆情为研究对象,对舆论事件热度等进行建模,重点针对舆情演变过程的三个阶段开展分析,并得到了相关的启示,给出了建议措施。

关键词：新媒体涉军舆情信息管理

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基于众包的马赛克战兵力协同方法研究

基于众包的马赛克战兵力协同方法研究

作者：向竹国防科技大学

学位级别：硕士

进入21世纪以来,一系列颠覆性技术“爆发式”发展,智能化战争逐渐演变为新的战争趋势,成为各国关注的军事热点。“马赛克战”(Mosaic Warfare)作为面向智能化战争的全新战法,强调将作战力量分解,根据战场实况,动态、多样、智能地将各作... 详细信息

进入21世纪以来,一系列颠覆性技术“爆发式”发展,智能化战争逐渐演变为新的战争趋势,成为各国关注的军事热点。“马赛克战”(Mosaic Warfare)作为面向智能化战争的全新战法,强调将作战力量分解,根据战场实况,动态、多样、智能地将各作战单元进行组合,形成自组织功能重组、能力协同互补的智能化跨域作战群体,如同利用马赛克碎片完成拼图,马赛克战利用分解的作战单元协同完成作战任务,因此作战兵力之间的协同显得尤为重要。本文面向“马赛克战”这一智能化作战形式,基于众包的概念,展开了马赛克战兵力协同方法的研究,旨在为我军智能化指挥的发展提供一定的理论和方法参考。本文主要研究工作及创新点可概括如下:(1)对“马赛克战”相关理论进行梳理总结,明确了本文马赛克战兵力协同问题研究范畴,并进行相应分析,说明了为什么要进行马赛克战兵力协同,分析了相对于一般概念,马赛克战兵力协同问题挑战,阐明了本文研究研究目的。(2)首次从众包的角度对马赛克战兵力协同问题进行分析。分析了众包与马赛克战兵力协同问题之间的对应关系,阐述了众包与马赛克战兵力协同问题之间的共通性,说明了用众包解决马赛克战兵力协同问题的原因和优势,以及用众包解决马赛克战兵力协同问题的思路。(3)设计了基于众包的马赛克战兵力协同机制。旨在辅助无人兵力对任务快速响应,且兵力之间能进行自主协同编组,为协同执行任务奠定编组基础。首先对该机制的协同流程进行设计分析,然后对其中的平台进行功能设计,并阐述了能力评估机制的设计。(4)提出了基于双层稳定匹配的兵力协同算法。本文考虑装备之间的能力协同性偏好以及协同稳定性,将装备匹配编组问题转化为双边稳定匹配问题,提出了考虑公平性和满意性的稳定匹配评价指标,构建了基于双层稳定匹配的兵力协同算法。(5)在“跳岛作战”的背景下,本文构建了马赛克战近海作战场景想定,并进行了三组实验,分别对本课题提出方法进行了示例研究、大规模效率验证及与集中式指控方法的对比实验。

关键词： “马赛克战” 兵力协同众包稳定匹配无人装备自主协同

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基于超对策的军事战略博弈冲突分析方法研究

基于超对策的军事战略博弈冲突分析方法研究

作者：赵彬国防科技大学

学位级别：硕士

军事战略博弈是一个涉及两方或多方的反复博弈和策略交互的动态演化过程,具有对抗性、战略性、不确定性和动态交互性等典型特征,决定了其博弈对抗中充满着客观战争迷雾与主观情报欺骗,导致信息难以准确获取和精确量化。面对军事战略博... 详细信息

军事战略博弈是一个涉及两方或多方的反复博弈和策略交互的动态演化过程,具有对抗性、战略性、不确定性和动态交互性等典型特征,决定了其博弈对抗中充满着客观战争迷雾与主观情报欺骗,导致信息难以准确获取和精确量化。面对军事战略博弈分析工作面临的客观问题和现实需求,如何科学研判军事战略博弈的演化过程和博弈结局,分析主观认知不一致对军事战略博弈的影响,是预测未来战略博弈发展,辅助决策评估的有效支撑。此外,利用信息诱导、制定措施引导局势发展,主动塑造有利态势,掌握军事战略博弈主导权,是应对未来大国战略博弈和军事对抗的重要途径。基于当前严峻的战略博弈形势和紧迫的现实需求,本文重点考虑军事战略博弈的信息量化困难和主观认知不一致的情况,围绕军事战略博弈科学建模、正向预测研判和反向塑造局势等目的,提出基于超对策的军事战略博弈冲突分析方法,主要解决以下三个问题:军事战略博弈是什么和如何展开军事战略博弈冲突分析;在主观认知不一致情况下,军事战略博弈怎么发展、可能的发展结果和演化过程;如何通过有效改变博弈要素实现在军事战略博弈中主动塑造局势和达成战略企图。针对上述问题,本文主要研究内容如下:针对军事战略博弈的战略性、不确定性等典型特征和分析需求,提出了解决军事战略博弈问题的系统性研究框架。通过对军事战略博弈问题进行界定和分析,总结了军事战略博弈的典型特点。将冲突分析图模型与超对策框架进行有效结合,用以对军事战略博弈问题进行建模和分析,提出“博弈建模-正向分析-反向分析”的军事战略博弈冲突分析流程。针对存在主观认知不一致情况的军事战略博弈问题,提出了基于超对策的军事战略博弈正向冲突分析方法。通过运用超对策模型来描述博弈方的主观认知,创新提出了态势转移倾向概念,用以刻画博弈方在军事战略博弈中实施态势转移的客观能力和主观动力,并设计出了基于态势转移倾向的均衡态势分析和演化路径分析方法,为有效正向分析预测军事战略博弈的策略交互过程和最终博弈结局提供了科学途径,同时考虑了博弈过程中基于行动的信息认知修正。针对军事战略博弈主动塑局需求提出了基于超对策的军事战略博弈反向分析方法。充分考虑和利用偏好认知作用以及改变认知的现实难度和成本,基于态势转移倾向的构建与消除实现演化路径可行和期望态势稳定,提出基于最小调整成本的军事战略博弈反向分析方法,为求解最优偏好认知调整方案,实现战略期望态势提供了科学有效的方法模型,增强了反向分析方法的实际意义和应用价值。基于所提方法对军事战略博弈问题进行了建模和分析过程的展示论证。通过规范化建模确定博弈要素,构建超对策模型;通过正向冲突分析方法预测了该问题可能的策略交互过程和博弈结局;通过反向冲突分析方法求解了博弈方实现期望战略态势的最优偏好认知调整方案,将所提方法的应用过程进行了详细展示,验证了方法的可行性。

关键词：军事战略博弈冲突分析图模型超对策偏好认知冲突分析

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海上联合搜救装备方案设计方法及应用研究

海上联合搜救装备方案设计方法及应用研究

作者：郭玙国防科技大学

学位级别：硕士

海上搜救活动是海上人命安全以及我军体系作战的重要保障,对于我国凝聚民心、促进经济可持续发展、保障安全和提高部队战斗力,具有举足轻重的作用。而目前我国海上搜救效率低下,各方搜救资源不能合理利用,全国的海上搜救工作存在着严重... 详细信息

海上搜救活动是海上人命安全以及我军体系作战的重要保障,对于我国凝聚民心、促进经济可持续发展、保障安全和提高部队战斗力,具有举足轻重的作用。而目前我国海上搜救效率低下,各方搜救资源不能合理利用,全国的海上搜救工作存在着严重的地域发展不平衡的情况。因此整合各方搜救力量,开展海上联合搜救体系的统筹建设工作是我国未来一个时期的战略目标。在海上联合搜救体系建设的背景下,对各种搜救力量进行科学的调度和指挥,设计科学合理的联合搜救装备方案直接关系到海上搜救行动的效率和成功率。但我国目前搜救装备方案的制定还过多依赖经验的指导,改变目前人工经验判断的搜救决策模式,建立科学定量的海上联合搜救装备方案设计模型对于切实提高搜救效率、充分利用各方资源是十分关键的。本文面向一定海况环境下中远海域较大规模的人员搜救任务,从实际搜救场景出发,协同专业,军队,和商渔船多方力量展开联合搜救的装备方案研究。通过本课题的研究,为联合搜救行动中的高层决策者提供合理科学,定量规范的决策依据,辅助支撑未来时期海上联合搜救体系的顶层设计及统筹建设工作。其主要内容和创新点如下:(1)提出了基于多视图的海上联合搜救装备方案设计问题相关要素的建模方法海上联合搜救装备方案设计实际上是一个复杂的系统工程。利用多视图思想从体系的角度对海上联合搜救装备方案设计的相关要素进行描述建模,从不同的维度对装备方案设计所需的信息进行描述,并通过视图产品模型到问题模型的转化,为问题模型提供完整的数据基础。此外,本文的视图产品模型也能更规范的集成到未来海上联合搜救体系结构设计中,辅助海上联合搜救体系的顶层设计。(2)对搜救过程进行了定量化建模,提出了搜救成功率的计算模型。本课题将搜救成功率定义为搜寻成功率与生存水平的乘积。在飞机搜寻阶段,对搜救对象的最长等待时间与搜寻消耗时间关系进行了建模,从而衡量搜寻时长对搜救对象的影响。同时按照责任区域划分原则建立多机协同的搜寻成功率计算模型,并求得搜寻成功率。在船舶救援阶段,通过建立救援人数在船只容量约束下的人员分配模型,同时求出遇险人员的平均等待时间以及该时间条件下的人员生存水平情况,计算得到生存水平。最后即可求得该救援方案的搜救成功率。(3)提出了基于多目标优化的海上联合搜救装备方案设计方法本文建立了基于多目标优化的海上联合搜救装备方案设计模型,通过模型能选择出参与搜救行动的装备种类及数量。该模型提出了最大化搜救成功率以及最大化装备平均效用的目标,在保证最大化搜救成功率的前提下,考虑用尽可能少的装备去完成搜救任务,保证能充分利用搜救资源并且不造成浪费。该模型为了更真实的反映实际搜救情况,考虑尽可能全的因素建立多目标模型,涵盖了不同海况下装备性能的不确定性建模以及现实中的系列约束条件建模等等,为搜寻指挥人员的科学决策提供支持。

关键词：海上联合搜救装备方案多视图建模多目标优化搜救成功率

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海上搜救中无人机搜寻规划方法及应用研究

海上搜救中无人机搜寻规划方法及应用研究

作者：高盈盈国防科技大学

学位级别：硕士

海上搜救是保障海上生命和财产安全的最后一道防线,搜寻工作是一个非常复杂而又性命攸关的活动。无人机作为未来获取危险环境信息的新兴手段,是海上搜救中的一种重要作业单元。搜寻规划作为搜救任务的主要研究内容之一,是保证并引导无... 详细信息

海上搜救是保障海上生命和财产安全的最后一道防线,搜寻工作是一个非常复杂而又性命攸关的活动。无人机作为未来获取危险环境信息的新兴手段,是海上搜救中的一种重要作业单元。搜寻规划作为搜救任务的主要研究内容之一,是保证并引导无人机完成自主搜寻任务的技术保障。本文以海上搜救为研究背景,以对遇险目标的搜寻规划为研究内容,重点包括以下三个方面:第一,构建了海上无人机目标搜寻规划模型。首先,对无人机搜寻地图进行形式化描述;其次,针对无人机的运动能力、避碰能力等方面进行建模。最后,根据搜寻理论和无人机搜寻代价进行目标函数建模。通过构建以上数学模型,量化无人机搜寻过程中的任务进展程度和目标满足程度,为下文算法研究奠定任务模型基础。第二,提出了基于搜寻理论和深度值函数网络(Search-Theory-based Deep Q Network,ST-DQN)算法的单无人机目标搜寻规划模型。首先构建海上搜救场景下的马尔可夫模型,基于强化学习各个要素对环境、状态空间和动作空间进行定义,并基于上文目标函数模型,设计及时奖惩和回合奖惩机制。其次,介绍ST-DQN算法,包括训练与参数更新机制、激活函数选择和算法框架。最后,根据实际事故场景和系统仿真数据进行仿真实验,并与常规平行搜寻模式对比,验证了算法的有效性。第三,提出了基于多智能体深度值函数网络(Multi-Agent Deep Q Network,MADQN)算法的多无人机目标搜寻规划模型。首先根据协同搜寻模式构建完全合作机制的随机博弈模型。其次,基于多无人机目标搜寻模式的目标函数模型,设计奖惩机制,面向多无人机构建统一的目标奖惩函数。然后,介绍MADQN算法的训练过程、参数更新机制和算法框架。最后,在上文应用实例基础上拓展应用了多无人机目标搜寻模式,对基于MADQN的智能搜寻模式和常规平行搜寻模式进行对比实验和结果分析,验证了算法的有效性。

关键词：海上搜救目标搜寻路径规划深度强化学习