分布式协同作战任务规划技术研究与应用

摘要

随着计算机技术的不断发展，军事领域对计算机技术的依赖不断加深，作战形式发生着日新月异的变化。随着信息时代的到来，作战的形式不再是传统的单一兵种各自为战，多军种、多部队系统化联合作战成为主流。作战讲求快与准，因此对战前与战时的任务规划的稳定性与高效性提出了更高的要求。分布式协同作战任务规划技术，将成为多军种、多部队战前与战时战术规划的关键技术。
　　在协同作战任务规划的过程中，每个作战部队最为了解各自所在作战团队的情况。在任务规划的过程中，每个部队各自提出本部队的作战方案，然后与其他作战部队共同协商，最终形成整体战术方案。但是由于掌握信息不够全面，在作战方案未经检测的情况下无法避免产生冲突，冲突检测技术十分重要。作战团队需要一个协调者，对产生的冲突进行协调，维护任务规划的稳定。但是在复杂的作战情况下，协调者一旦失联，整个团队任务规划过程受到影响，因此在分布式协同任务规划过程中，冲突检测、临机冲突消解、协调者确定技术共同维护了任务规划的稳定。
　　本文主要研究与工作内容如下:
　　首先，根据任务规划的内容，构建任务模型与任务事件模型。根据协同任务规划过程中的条件，构建任务事件约束模型。为解决时序约束中的多种问题，提出TQCN分段时间约束网络模型。依据任务事件约束模型，设计时空约束、资源约束检测算法，设计以提升效率为目标的冲突检测总体算法。设计冲突消解策略。
　　然后，根据协同作战部队间实际关系，构建席位间虚拟层级结构模型。针对任务规划和冲突消解的历史记录，提出基于历史记录的指挥员奖惩制度。应用AHP求解针对不同目标任务的，攻击、防御、侦察准则的权重向量。将奖惩制度、权重向量与动态贝叶斯网络结合，设计并构建协调者确定动态贝叶斯网络模型。依据协调者确定模型以及席位间虚拟层级结构模型，设计协调者确定算法。
　　最终，将本文研究内容应用于面向联合筹划的分布式协同决策环境项目中。对应用内容进行了实验与分析，经实验表明本文研究内容准确，效率优化算法效果显著。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1课题研究背景和意义

1．2国内外研究现状

1．2．1冲突检测与冲突消解技术研究现状

1．2．2协调者与可信度量技术研究现状

1．3论文主要研究内容

1．4论文组织结构

第2章相关理论和技术

2．1冲突检测及冲突消解技术

2．1．1基于STN的冲突检测与冲突消解技术

2．1．2基于TCN的冲突检测与冲突消解技术

2．1．3有向图强连通分支算法

2．2协调者确定相关技术

2．2．1层次分析法

2．2．2动态贝叶斯网络

2．3本章小结

第3章协同作战任务规划冲突处理技术研究

3．1指挥控制与协同任务规划概述

3．2协同作战任务规划任务控制模型

3．2．1任务事件模型

3．2．2任务事件约束模型

3．3协同作战任务规划冲突检测技术研究

3．3．1 TQCN分段时间约束网络模型

3．3．2基于分支搜索的冲突检测算法

3．4冲突消解策略研究

3．5本章小结

第4章基于动态贝叶斯网络协调者确定技术研究

4．1席位间虚拟层级结构模型构建

4．2基于动态贝叶斯网络的模型构建

4．2．1基于冲突消解记录的奖惩制度

4．2．2基于层次分析法的目标权重向量

4．2．3协调者确定动态贝叶斯网络模型

4．3协调者确定算法

4．4本章小结

第5章分布式协同作战任务规划技术应用

5．1冲突检测技术应用与分析

5．1．1实验环境

5．1．2算法应用设计与实现

5．1．3算法应用实验与分析

5．2协调者确定应用与分析

5．2．1实验环境

5．2．2协调者确定应用设计与实现

5．2．3协调者确定应用实验与分析

5．3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢