战场环境下基于HLA的BDI Agent仿真研究与实现

摘要

随着计算机仿真理论和应用的快速发展，高层体系结构（HLA）以其互操作性和重用性的特点，在仿真界得到广泛应用。但由于仿真系统规模和复杂程度的提高，基于HLA的仿真缺乏提高仿真实体行为能力的机制，使其无法完全满足仿真需求，而Agent技术的引入为仿真的发展提供了新思路。
　　针对基于HLA的传统仿真无法有效地提高实体行为能力的问题，本文提出了一种基于HLA/RTI仿真平台和组件技术的Agent作战仿真框架。首先，本文采用基于BDIAgent的体系结构来刻画作战实体的结构模型，在此基础上通过分析实体行为的产生过程，建立了作战实体的行为输出模型。随后，本文运用关系型数据库作为模型内部知识和规则的存储介质，并借鉴中间件技术，运用常规开发工具开发了一套规则与程序相互独立的知识库系统，在此基础上拟定了Agent运行控制的基本流程。另外，为了确保仿真成员之间通信的准确性和时序性，本文提出并实现了一种基于HLA的可靠通信方式。最后，针对作战仿真中的火力分配问题，本文采用带截止期的遗传算法求解分配方案，并对该算法进行元级控制来提高算法的整体性能。
　　本文设计并实现了一个空防对抗仿真实例，该实例由六个联邦成员组成，包括仿真控制管理成员和五个作战实体成员，分别为空袭目标、防空群指控、火力单元指控、发射平台、地空导弹成员。作战实体成员采用基于HLA和组件技术的Agent模型来实现，而仿真控制和管理成员则采用基于HLA的仿真模型。仿真过程中基于两种模型的联邦成员相互配合，共同完成仿真试验推演过程，从而验证了仿真模型框架的合理性和先进性。

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图表清单

注释表

第一章 绪 论

1.1 课题的研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的研究内容

1.4 论文的组织结构

第二章 基于HLA的Agent仿真模型理论研究

2.1 基于HLA的分布式仿真

2.2 Agent技术和基本概念

2.3 基于HLA的多Agent分布仿真结构

2.4 本章小结

第三章 基于HLA的Agent作战仿真框架的设计与实现

3.1 作战仿真框架的总体设计

3.2 基于BDI Agent的作战实体行为建模

3.3 基于中间件技术的知识表示

3.4 BDI Agent模型的实现

3.5 多Agent通信的实现

3.6 本章小结

第四章 遗传算法在火力分配中的应用

4.1 火力分配问题介绍

4.2 遗传算法简介

4.3 火力分配中GA的设计

4.4 遗传算法的实现

4.5 本章小结

第五章 空防对抗仿真实例的设计与实现

5.1 仿真试验系统总体设计

5.2 仿真实例数据库设计

5.3 仿真试验系统联邦成员的设计与实现

5.4 仿真试验系统推演控制过程

5.5 仿真结果分析

5.6 本章小结

第六章 全文总结

6.1 工作总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文