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无人机蜂群作战任务规划研究现状与展望

火力与指挥控制 2024年第1期49卷 1-15页

作者：孙彧潘宣宏戴定成杨杰解学昊海军指挥学院南京210000 解放军31102部队南京210000

无人机具有低成本、无伤亡、操作简便、灵活可靠等作战优势,在多次局部冲突中大放异彩,而无人机蜂群是一种以大量无人机为基础节点的新型作战样式,近年来受到各军事强国的持续关注。任务规划作为无人机蜂群遂行作战任务的核心,也是其发... 详细信息

无人机具有低成本、无伤亡、操作简便、灵活可靠等作战优势,在多次局部冲突中大放异彩,而无人机蜂群是一种以大量无人机为基础节点的新型作战样式,近年来受到各军事强国的持续关注。任务规划作为无人机蜂群遂行作战任务的核心,也是其发挥作战能力的关键之一。阐述了无人机蜂群作战任务规划的基本概念和流程,着重从任务分配和航迹规划两个方面,分析了任务规划模型和约束条件,对比了各类典型方法的优缺点,并从场景构设、规划模型、规划要素、推演评估、规划模式等5方面阐述了无人机蜂群作战任务规划的关键问题及发展趋势,对无人机蜂群的作战样式探索和任务规划研究具有参考借鉴意义。

关键词：无人机蜂群作战任务规划任务分配航迹规划研究现状

可实现宽带吸波稳定性提升的新型电阻等离子吸波结构

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中国光学（中英文） 2024年第3期17卷 683-692页

作者：沈杨芦志峰郭亚坤龙云飞何睿张哲瑞中国卫星海上测控部江苏江阴214400 中国人民解放军战略支援部队航天系统部北京100193 南京电子技术研究所江苏南京210008

电阻型吸波结构具有优异的宽带电磁吸波性能,但电阻片方阻值对吸波结构宽带电磁吸波性能影响较大,且在样品制备过程中较难精确控制。本文通过在电阻型吸波结构表面加载周期性人工等离子结构,利用宽频带内激发的多重等离子谐振,实现高效... 详细信息

电阻型吸波结构具有优异的宽带电磁吸波性能,但电阻片方阻值对吸波结构宽带电磁吸波性能影响较大,且在样品制备过程中较难精确控制。本文通过在电阻型吸波结构表面加载周期性人工等离子结构,利用宽频带内激发的多重等离子谐振,实现高效宽带色散调控,进而获得电阻型吸波材料表面局域场增强效应,提升宽带电磁吸波的稳定性。仿真与试验结果表明,当电阻片方阻值在100~250Ω/sq内变化时,该电阻型等离子吸波结构在7.8~40.0 GHz频段内的吸收效率高于90%以上,具有连续宽带电磁吸波能力。该设计方案提供了一种加载人工等离子结构用于强化吸波超材料综合性能的设计思路,对复合型吸波超材料设计具有一定的启发。

关键词：超材料吸波体等离子结构宽带吸波色散调控

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未知建筑空间中自主搜索任务规划

火力与指挥控制 2024年第7期49卷 156-161页

作者：魏居尚綦秀利尹成祥余晓晗陆军工程大学南京210007 解放军31453部队沈阳110020

研究未知建筑空间中无人机自主搜索任务规划方法,以满足使用无人机代替人完成危险性较高任务的广泛应用需求。基于行为树模型,构建了一个有效规划框架,能够实现未知环境探索、目标检测、低电量返程及实时建图等多个子任务,并详细阐述了... 详细信息

研究未知建筑空间中无人机自主搜索任务规划方法,以满足使用无人机代替人完成危险性较高任务的广泛应用需求。基于行为树模型,构建了一个有效规划框架,能够实现未知环境探索、目标检测、低电量返程及实时建图等多个子任务,并详细阐述了行为树节点的实现过程。在Gazebo仿真平台上进行实验,结果证明了该规划框架的有效性和可行性。

关键词：无人机自主探索目标搜索任务规划

一种基于改进动态贝叶斯网络的C4ISR系统互操作能力评估方法

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火力与指挥控制 2024年第7期49卷 17-23,29页

作者：董经纬陈秀珠陆军工程大学南京210007 解放军63931部队北京100094

互操作能力是衡量C4ISR系统能力的关键指标,为解决传统互操作能力评价过程中存在的无法对战场环境下处于动态变化的C4ISR系统进行有效仿真评估的问题,通过双维蒙特卡洛方法对传统动态贝叶斯网络进行改进,提出了一种适用于战场环境下C4IS... 详细信息

互操作能力是衡量C4ISR系统能力的关键指标,为解决传统互操作能力评价过程中存在的无法对战场环境下处于动态变化的C4ISR系统进行有效仿真评估的问题,通过双维蒙特卡洛方法对传统动态贝叶斯网络进行改进,提出了一种适用于战场环境下C4ISR系统互操作能力的评估方法,为C4ISR系统的规划建设和组织运用提供参考依据。

关键词： C4ISR系统互操作能力 SysML语言动态贝叶斯网络

面向动态毁伤概率和目标价值的武器目标分配方法

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火力与指挥控制 2024年第2期49卷 138-143页

作者：林雕朱燕杨剑陆军指挥学院南京210045 解放军61175部队南京210046 信息工程大学郑州450052

面向毁伤和目标价值动态变化条件下的大规模武器目标动态分配问题,提出了一种基于深度强化学习的武器目标分配求解方法。该方法采用双神经网络结构,基于武器目标分配目标函数设计了一套简单、直观的状态与奖励建模方法。通过仿真实验对... 详细信息

面向毁伤和目标价值动态变化条件下的大规模武器目标动态分配问题,提出了一种基于深度强化学习的武器目标分配求解方法。该方法采用双神经网络结构,基于武器目标分配目标函数设计了一套简单、直观的状态与奖励建模方法。通过仿真实验对所提方法进行了验证,结果表明,所提方法能够较快实现收敛,且整体毁伤和计算效率上优于基于粒子群的方法。所提方法能够有效应对毁伤概率和目标价值动态变化条件下的武器目标分配问题,说明了其良好的拓展性。该方法可应用于作战任务规划、仿真单元自动交火等场景下的武器目标分配快速求解。

关键词：武器目标分配深度强化学习动态毁伤动态目标价值

无人机辅助通感一体化系统中的信息年龄分析优化

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1996-2003页

作者：于宝泉杨炜伟王权张若愚蔡跃明海军航空大学烟台264001 陆军工程大学南京210007 中国人民解放军32319部队乌鲁木齐830002 南京理工大学南京210094

在许多监测控制任务中,由于被监测目标和控制中心距离较远,控制中心难以直接获取目标实时的状态信息。无人机(UAV)可以发挥其高移动性优势,减少感知和通信距离,进而提升感知和通信能力,为远距离目标状态信息实时获取问题提供了新思路。... 详细信息

在许多监测控制任务中,由于被监测目标和控制中心距离较远,控制中心难以直接获取目标实时的状态信息。无人机(UAV)可以发挥其高移动性优势,减少感知和通信距离,进而提升感知和通信能力,为远距离目标状态信息实时获取问题提供了新思路。对此,该文研究了UAV辅助通感一体化系统中的信息年龄(AoI)分析优化问题,首先分析了控制中心的状态更新过程,然后推导出平均峰值AoI的闭式表达式。进一步地,在多UAV多目标场景中,通过优化UAV在空中的感知位置和通信位置以及UAV和目标的匹配关系,来进一步降低系统的平均峰值AoI,改善状态更新的实时性。仿真结果验证了理论分析的正确性,同时表明了相比于对比方法,所提优化方法可以有效改善系统的AoI性能。

关键词：信息年龄无人机辅助系统通感一体化

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知识驱动的智能博弈对抗行动序列规划方法

指挥与控制学报 2024年第4期10卷 509-515页

作者：陈希亮曹雷康凯李晨溪陆军工程大学指挥控制工程学院南京210007 解放军31108部队南京210007

针对基于深度强化学习方法解决实际博弈对抗序列规划问题中存在的探索-利用矛盾、奖赏信号稀疏、数据利用率低、难以稳定收敛等问题,分析了基于知识的学习型智能生成模式,提出基于知识驱动的方法,从用规则教、从数据中学、用问题引导等... 详细信息

针对基于深度强化学习方法解决实际博弈对抗序列规划问题中存在的探索-利用矛盾、奖赏信号稀疏、数据利用率低、难以稳定收敛等问题,分析了基于知识的学习型智能生成模式,提出基于知识驱动的方法,从用规则教、从数据中学、用问题引导等方面构建了智能博弈对抗行动序列规划模型,为提升探索-利用效率、精准奖励函数、加速算法收敛提供了理论支撑。对基于强化学习的智能博弈对抗问题求解的难点问题进行了讨论,指出下一步深度强化学习算法走向实用的发展方向。

关键词：深度强化学习博弈对抗知识驱动行动序列规划

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液滴撞击振动壁面传热特性影响的数值研究

工程热物理学报 2024年第8期45卷 2466-2474页

作者：胡定华朱劭恺于坤洋李强南京理工大学能源与动力工程学院南京210094 中国人民解放军93126部队北京100084

随着车载、机载等交通输运系统电子设备散热需求的不断提高,喷雾冷却的应用领域逐渐增加、应用环境逐渐复杂,确定振动对喷雾冷却传热过程的影响有重要意义。基于VOF方法和动网格模型,建立了液滴撞击垂直振动壁面的数值模型,研究了壁面... 详细信息

随着车载、机载等交通输运系统电子设备散热需求的不断提高,喷雾冷却的应用领域逐渐增加、应用环境逐渐复杂,确定振动对喷雾冷却传热过程的影响有重要意义。基于VOF方法和动网格模型,建立了液滴撞击垂直振动壁面的数值模型,研究了壁面振动速度变化形式和振动参数变化对传热过程的影响。结果表明:对于方波、余弦波和三角波三种不同振动速度变化形式,在相同最大速度和周期下,壁面速度余弦波变化在最大速度较小时液滴有最高的传热能力;随着振幅和频率的增加,壁面振动先后通过改变接触面积和接触时间影响传热;振幅和频率较小时,壁面振动对传热有抑制作用,随振幅和频率的增大传热逐渐增强,频率过大时,虽然撞击点处温度降低但总传热能力减小。

关键词：液滴撞击壁面振动传热数值模拟

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空地协同无人系统研究

火力与指挥控制 2024年第8期49卷 1-9页

作者：翟政何明朱梓涵解放军73658部队安徽滁州239421 陆军工程大学指挥控制工程学院南京210007 解放军32667部队山东临沂276100

空地协同无人机系统是当今无人集群研究领域的热点,系统在负载、速度、机动性等要素上高度优势互补,具有环境适应性强,应用场景多样,任务执行率高等特点。回顾了空地协同无人系统近年的研究发展现状,基于对系统内无人机与无人车功能互... 详细信息

空地协同无人机系统是当今无人集群研究领域的热点,系统在负载、速度、机动性等要素上高度优势互补,具有环境适应性强,应用场景多样,任务执行率高等特点。回顾了空地协同无人系统近年的研究发展现状,基于对系统内无人机与无人车功能互补性的分析,总结了4种常用的功能角色分工模式,详细梳理了空地协同无人系统在协同控制、任务规划、导航定位、协同着陆等关键技术领域的研究进展,分析了其研究发展方向和关键技术问题。

关键词：空地协同无人系统关键技术导航定位