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空间碎片主动移除任务规划研究综述

控制与决策 2024年第2期39卷 371-380页

作者：许英杰刘晓路贺仁杰左亚辉宋彦杰国防科技大学系统工程学院长沙410073

人类太空探索活动产生的空间碎片已成为太空空间中的主要污染物,并成为人类航天事业发展的重大障碍和威胁,因此,空间碎片主动移除问题引起了国际社会的广泛关注.对此,以空间碎片主动移除任务规划为主题,在对国内外相关文献进行系统分析... 详细信息

人类太空探索活动产生的空间碎片已成为太空空间中的主要污染物,并成为人类航天事业发展的重大障碍和威胁,因此,空间碎片主动移除问题引起了国际社会的广泛关注.对此,以空间碎片主动移除任务规划为主题,在对国内外相关文献进行系统分析的基础上,简要介绍空间碎片主动移除的发展现状;具体描述低地球轨道和地球同步轨道空间碎片主动移除任务规划问题;从目标筛选与分组、访问序列规划和转移轨迹规划3个层次介绍该问题的模型构建技术;按照显性枚举方法、隐形枚举方法和元启发式方法将空间碎片主动移除任务规划方法分类,对当前研究成果进行总结并指出存在的问题;最后,对未来空间碎片主动移除任务规划问题的研究方向进行展望.

关键词：空间碎片服务航天器主动移除任务规划建模技术规划方法

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自适应特征融合的多模态实体对齐研究

自动化学报 2024年第4期50卷 758-770页

作者：郭浩李欣奕唐九阳郭延明赵翔国防科技大学系统工程学院长沙410073

多模态数据间交互式任务的兴起对于综合利用不同模态的知识提出了更高的要求,因此融合不同模态知识的多模态知识图谱应运而生.然而,现有多模态知识图谱存在图谱知识不完整的问题,严重阻碍对信息的有效利用.缓解此问题的有效方法是通过... 详细信息

多模态数据间交互式任务的兴起对于综合利用不同模态的知识提出了更高的要求,因此融合不同模态知识的多模态知识图谱应运而生.然而,现有多模态知识图谱存在图谱知识不完整的问题,严重阻碍对信息的有效利用.缓解此问题的有效方法是通过实体对齐进行知识图谱补全.当前多模态实体对齐方法以固定权重融合多种模态信息,在融合过程中忽略不同模态信息贡献的差异性.为解决上述问题,设计一套自适应特征融合机制,根据不同模态数据质量动态融合实体结构信息和视觉信息.此外,考虑到视觉信息质量不高、知识图谱之间的结构差异也影响实体对齐的效果,本文分别设计提升视觉信息有效利用率的视觉特征处理模块以及缓和结构差异性的三元组筛选模块.在多模态实体对齐任务上的实验结果表明,提出的多模态实体对齐方法的性能优于当前最好的方法.

关键词：多模态知识图谱实体对齐预训练模型特征融合

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基于集成改进蚁群算法的作战环推荐方法

系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 2002-2012页

作者：李杰谭跃进国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073

作战环推荐是依靠优化算法从作战网络中为指挥员推荐最优的作战环,以对目标形成高质量打击。未来作战中的作战环推荐面临体系规模大、决策节奏快的特点。对此,提出了一种集成改进的蚁群算法,能够实现高效、高质的作战环推荐优化求解。首... 详细信息

作战环推荐是依靠优化算法从作战网络中为指挥员推荐最优的作战环,以对目标形成高质量打击。未来作战中的作战环推荐面临体系规模大、决策节奏快的特点。对此,提出了一种集成改进的蚁群算法,能够实现高效、高质的作战环推荐优化求解。首先,将作战环推荐问题转换为一种基于多仓库路径规划的数学模型。然后,针对原始蚁群算法前期收敛速度慢、算法参数对结果影响大和容易陷入局部最优的问题分别提出了3种改进策略:基于边权重信息的信息素初始化、基于差分进化的蚁群算法参数自适应优化和基于遗传算子的全局搜索能力提升,并进行了集成改进。最后,在案例分析中对集成改进蚁群算法进行了分析和对比,验证了所提算法在不需要大幅提高耗时的情况下,优化结果要优于未集成改进的蚁群算法,且相比于原始蚁群算法提升效果显著。

关键词：作战环推荐多仓库路径规划智能优化蚁群算法集成改进

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无人集群体系设计与仿真评估方法

国防科技大学学报 2024年第3期46卷 126-136页

作者：杨松王维平李小波周鑫井田国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073

无人集群作战正在成为一种改变战争形态的新型作战样式。针对当前无人装备试验相对独立、缺乏一体化闭环设计与集成验证手段的问题,提出了一种体系设计与仿真评估方法。该方法包含了作战概念建模与需求分析、体系设计理念与体系设计、... 详细信息

无人集群作战正在成为一种改变战争形态的新型作战样式。针对当前无人装备试验相对独立、缺乏一体化闭环设计与集成验证手段的问题,提出了一种体系设计与仿真评估方法。该方法包含了作战概念建模与需求分析、体系设计理念与体系设计、内场仿真实验与方案探索、体系原型研发与评估优化、外场集成试验与综合决策五个阶段,创新发展了体系设计、仿真试验、评估优化的理论方法、工具链路、集成环境,为无人集群的体系化、智能化、实战化提供了一定的理论与技术支撑。

关键词：无人集群体系设计仿真评估一体化闭环设计集成验证

面向动态目标搜索与打击的空地协同自主任务分配方法

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2346-2358页

作者：费博雯包卫东刘大千朱晓敏国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073

面向复杂城市环境中的运动目标搜索与打击任务,单域无人平台受视野范围和运动能力等限制,易出现目标遗漏和任务完成率低的问题。针对这些问题,提出一种面向动态目标搜索与打击的空地协同自主任务分配方法,通过结合无人机视野范围广以及... 详细信息

面向复杂城市环境中的运动目标搜索与打击任务,单域无人平台受视野范围和运动能力等限制,易出现目标遗漏和任务完成率低的问题。针对这些问题,提出一种面向动态目标搜索与打击的空地协同自主任务分配方法,通过结合无人机视野范围广以及无人车机动性强的特点,提升空地无人系统的任务执行效率和区域覆盖率。一方面,针对未知运动目标,提出一种基于数字信息素的目标搜索模型,以平台协同收益和区域覆盖率为优化指标,保证在尽可能短的时间周期内发现区域中的所有目标。另一方面,面向动态到达的打击任务,构建基于可行路径规划的任务分配模型,以平台能耗和任务完成时间为目标函数,在保证任务完成率的同时,提高空地协同系统的资源利用率。与现有方法相比,所提方法能够在最短的时间内发现所有目标,区域覆盖率达到55%以上,且资源利用率为84.4%。实验结果表明,所提方法具备较好的目标搜索和任务执行能力。

关键词：空地协同数字信息素目标搜索任务分配路径规划

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异质信息网络链路预测方法综述

系统工程与电子技术 2024年第8期46卷 2747-2759页

作者：曹嘉平李际超姜江国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073

链路预测是指根据网络中已知的信息对未知或未来可能存在的链路/链接进行预测,是网络科学及数据挖掘领域的研究热点之一。异质信息网络能够更准确地刻画数据中提供的语意信息,提高下游数据挖掘任务的效率。因此,异质信息网络上的链路预... 详细信息

链路预测是指根据网络中已知的信息对未知或未来可能存在的链路/链接进行预测,是网络科学及数据挖掘领域的研究热点之一。异质信息网络能够更准确地刻画数据中提供的语意信息,提高下游数据挖掘任务的效率。因此,异质信息网络上的链路预测方法需要兼顾网络的拓扑特征与语义特征,为链路预测任务带来新的挑战。在前人研究的基础上,系统性地梳理了近年来异质信息网络上的链路预测方法。首先,对异质信息网络和链路预测相关概念进行介绍;其次,对异质信息网络上的链路预测方法进行详细分类,对不同类型异质信息网络上的链路预测方法进行了总结,并对各类典型代表方法进行详细介绍;然后,对异质信息网络上链路预测方法的应用进行了梳理;最后,总结了该领域在进一步研究中需要解决的问题,以及未来可能的发展方向。

关键词：异质信息网络链路预测元路径监督学习

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面向批量应急任务的分布式卫星在线协同方法

系统工程理论与实践 2024年

作者：杨唯一何磊刘晓路杜永浩陈英武国防科技大学系统工程学院

随着卫星能力的提升和应急需求的常态化，传统的集中式任务规划或面向单个应急任务的分布式协同规划已经难以满足现有卫星的协同规划需求. 针对此类批量应急任务需求，研究分布式星在线协同问题. 首先，基于合同网机制，针对批量到... 详细信息

随着卫星能力的提升和应急需求的常态化，传统的集中式任务规划或面向单个应急任务的分布式协同规划已经难以满足现有卫星的协同规划需求. 针对此类批量应急任务需求，研究分布式星在线协同问题. 首先，基于合同网机制，针对批量到达任务所导致的通信量激增和循环求解问题，提出了一种基于双层禁忌搜索的改进合同网机制 (Improved Contract Network Protocol based on two-layer Tabu Search， ICNPTS). ICNPTS将原问题分为标书制作问题和评标问题，并利用历史招投标信息，对传统合同网流程提出三个改进机制. 其次，为标书制作问题提出冲突消解的禁忌搜索算法以生成标书; 将评标问题建模为二部图最大权多重匹配并采用基于支配边集的多重匹配算法进行求解. 最后，通过数值实验，验证了ICNPTS在减小卫星间通信量和提升协同效果上的有效性.

关键词：分布式系统在线协同禁忌搜索任务规划有权二部图

基于改进深度子Q 网络算法的军队建设规划年度计划生成

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系统工程理论与实践 2024年

作者：陈子夷杨克巍豆亚杰姜江谭跃进国防科技大学系统工程学院

军队建设规划年度计划编制是在军队建设规划的执行过程中，根据当年实际进展和使用反馈制定下一年的年度建设计划，是军队建设规划执行的重要依据. 为此，本文研究基于深度强化学习和多目标优化理论，提出基于改进深度子Q网络(Deep ... 详细信息

军队建设规划年度计划编制是在军队建设规划的执行过程中，根据当年实际进展和使用反馈制定下一年的年度建设计划，是军队建设规划执行的重要依据. 为此，本文研究基于深度强化学习和多目标优化理论，提出基于改进深度子Q网络(Deep SubQ-Network， DSubQN)的动态多目标优化算法，用于辅助军队建设规划年度计划生成. 首先，从军队建设规划执行和年度计划编制的过程出发，分析问题的动态特点; 然后，构建计划项目年度建设计划迭代多目标优化的数学模型，用递归形式描述了目标函数; 基于典型的深度强化学习算法框架，创新性的提出了SubQ网络，使得深度强化学习求解多目标优化问题成为可能，设计可以逐步生成每一年的年度建设方案的迭代优化算法; 示例部分基于模拟数据，设置与其他优化方法的对比实验，验证了本文模型和算法的可行性与优势.

关键词：军队建设规划军队建设项目动态规划多目标优化深度强化学习

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面向时序图数据的季节突发性子图挖掘算法

软件学报 2024年

作者：张千桢郭得科赵翔国防科技大学系统工程学院

时序图数据是一类边上带有时间戳信息的图数据.在时序图数据中,季节突发性子图是在多个时间周期内具有突发性特征的稠密子图,它可以用于社交网络中的活动发现和群体关系分析.然而以前大多数的研究主要集中在识别没有时间信息的网络中的... 详细信息

时序图数据是一类边上带有时间戳信息的图数据.在时序图数据中,季节突发性子图是在多个时间周期内具有突发性特征的稠密子图,它可以用于社交网络中的活动发现和群体关系分析.然而以前大多数的研究主要集中在识别没有时间信息的网络中的稠密子图.为此,提出一种极大(ω, θ)-稠密子图模型对时序图中的季节突发性子图进行建模.所提模型表示时序图中在至少ω个长度不小于θ的时间段内快速累积密度的子图.为了挖掘出时序图中所有的极大(ω, θ)-稠密子图,将该类挖掘问题转化为一个混合的整数规划问题,包括挖掘最稠密子图和寻找突发值最大化时间段集合两个子问题,并给出有效的解决方案.进一步基于key-核模型和动态规划思想设计两种优化策略来提升算法的性能.实验表明所提模型能够真实地反映现实世界中具有季节突发性的行为模式.同时在5个真实时序网络中验证了所提算法的有效性、效率和可扩展性.

关键词：时序图稠密子图季节突发性子图挖掘时间段