基于Holon-Agent的有人机/UAV编队协同对海作战C2S研究

摘要

各国对海战的研究日益重视，而有人机/UAV编队协同对海作战可以充分发挥有人机飞行员的智能决策能力和UAV的各种优势。在作战过程中，指挥控制系统（Command and Control System，C2S）是整个作战的关键所在，传统的C2S已不能满足现代战场的需要，所以，本文提出了一种基于Holon-Agent的有人机/UAV编队协同对海作战C2S体系结构。
　　首先，本文对有人机/UAV协同对海作战的概念和作战过程进行了分析，研究了C2S体系结构的演变，指出传统C2S体系结构的优缺点，进而引出本文提出的基于Holon-Agent建立的C2S的优势，建立了包含战略层、管理层、协同虚拟层、物理资源层四个层次的Holon-Agent C2S分层体系结构，并对各层进行了功能描述，所建立的体系结构反映了系统的功能模型和结构模型，以及Holon-Agent间的交互机制和控制策略。
　　其次，本文对基于Holon-Agent建立的C2S体系结构运行的关键技术：联盟编队的生成进行了研究。根据任务处理时的时序要求不同，将问题分为串行多任务联盟编队生成问题和并行多任务联盟编队生成问题，提出了一种自适应多Agent粒子群算法对问题进行建模与仿真，仿真结果表明，算法可以有效地解决联盟编队的生成问题，且收敛速度和最终收益都优于传统粒子群算法。
　　之后，为解决战场环境中动态出现的任务，对动态联盟编队生成问题进行研究，并提出了以最小结构调整适应战场变化的调整策略。对任务进行分解后，利用改进合同网协议解决动态联盟的生成问题，并通过算例分析验证了算法的有效性。
　　最后，针对有人机/UAV对海作战过程中的具体执行模块：编队起飞、编队飞行、火力打击、返航等进行了建模，并利用二维视景软件MapX和三维视景软件Vega Prime实现整个作战过程的可视化。仿真结果表明，整个流程设计合理、有效，整个仿真流程流畅、逼真。

目录

1 绪 论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3论文主要研究内容及创新点

1.4论文组织结构

1.5本章小结

2 基于Holon-Agent的有人机/UAV编队协同对海作战C2S体系结构研究

2.1有人机/UAV编队协同对海作战C2S过程分析

2.2 C2S体系结构的演变研究

2.3 Holon-Agent控制结构研究

2.4基于Holon-Agent的C2S体系结构建立

2.5本章小结

3 多Holon-Agent联盟编队生成研究

3.1联盟编队的定义、特征

3.2基于Holon-Agent联盟编队生成过程

3.3粒子群优化算法

3.4自适应多Agent粒子群优化算法

3.5适应度函数

3.6基于改进DPSO算法的串行多任务联盟编队生成研究

3.7基于改进DPSO算法的并行多任务联盟编队生成研究

3.8本章小结

4 基于改进合同网协议的动态联盟生成研究

4.1动态联盟

4.2任务分解

4.3合同网协议

4.4基于改进合同网的动态联盟生成模型

4.5算例分析

4.6本章小结

5 有人机/UAV编队协同对海作战过程建模与仿真

5.1编队协同对海作战过程分析

5.2指挥控制过程建模

5.3仿真软件选取

5.4仿真与结果分析

5.5本章小结

6 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

攻读硕士学位期间参加科研情况

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