發(fā)布時(shí)間：2020-05-14 04:37

【摘要】：隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)無(wú)人機(jī)空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)決策的問(wèn)題提出了新的要求。本文以博弈論為基礎(chǔ),結(jié)合智能求解算法,對(duì)復(fù)雜空戰(zhàn)環(huán)境下的無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)決策的方法進(jìn)行研究,主要研究?jī)?nèi)容包括:針對(duì)在模糊信息環(huán)境下的無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)決策問(wèn)題,提出了一種基于直覺(jué)模糊博弈的機(jī)動(dòng)決策方法。首先,應(yīng)用多屬性直覺(jué)模糊評(píng)估的方法,建立直覺(jué)模糊支付矩陣對(duì)空戰(zhàn)雙方機(jī)動(dòng)策略進(jìn)行評(píng)估。其次,提出了一種滿足直覺(jué)模糊全序關(guān)系的無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)對(duì)抗直覺(jué)模糊博弈模型,并給出了此博弈模型解的存在性證明和求解方法。然后,采用個(gè)體控制參數(shù)和遺傳代數(shù)自適應(yīng)的策略改進(jìn)差分進(jìn)化算法,并對(duì)模型進(jìn)行求解。最后,通過(guò)仿真驗(yàn)證了模型和算法的合理性和有效性,為模糊環(huán)境下空戰(zhàn)決策問(wèn)題的求解提供了新思路。針對(duì)在未知系統(tǒng)模型下的無(wú)人機(jī)主動(dòng)防御問(wèn)題,提出了一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法(ADP)求解最優(yōu)控制策略。首先,建立了主動(dòng)防御問(wèn)題的線性微分對(duì)策模型。其次,將對(duì)模型的求解轉(zhuǎn)化為求解一對(duì)互為對(duì)偶的博弈代數(shù)黎卡提方程(CGARE)。然后,基于策略迭代的方法,提出了一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求解CGARE的近似解,并證明了算法的收斂性。仿真結(jié)果表明,在未知攻擊者的機(jī)動(dòng)時(shí)間常數(shù)的條件下,防御者總能成功攔截攻擊者攻擊目標(biāo)。針對(duì)在大規(guī)模無(wú)人機(jī)集群環(huán)境下的無(wú)人機(jī)集群對(duì)抗問(wèn)題,提出了一種基于平均場(chǎng)隨機(jī)博弈(MFSG)模型的無(wú)人機(jī)集群對(duì)抗方法。首先,利用簡(jiǎn)單的勢(shì)場(chǎng)疊加原理描述無(wú)人機(jī)集群個(gè)體之間復(fù)雜的相互作用關(guān)系。然后,引入平均場(chǎng)理論,建立了無(wú)人機(jī)集群的平均場(chǎng)博弈模型,無(wú)人機(jī)對(duì)策略的選擇依賴于自身狀態(tài)和集群整體的狀態(tài)分布。最后,基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的思想,提出了MFSG-Q學(xué)習(xí)算法用于無(wú)人機(jī)集群對(duì)抗的學(xué)習(xí)。仿真結(jié)果表明,無(wú)人機(jī)集群個(gè)體依據(jù)簡(jiǎn)單的機(jī)動(dòng)策略,可表現(xiàn)出一些復(fù)雜的集群涌現(xiàn)行為,且MFSG-Q學(xué)習(xí)算法和單智能體學(xué)習(xí)算法相比,具有更高的勝率。
【圖文】：

圖 1.2 雙機(jī)協(xié)同對(duì)抗想定圖 1.4 集群作戰(zhàn)設(shè)想圖確定 不完備 動(dòng)態(tài)等復(fù)雜因素，多無(wú)人機(jī)的對(duì)出了更嚴(yán)苛的挑戰(zhàn) 其次，在對(duì)博弈求解方面，，在高速運(yùn)動(dòng)中，并且當(dāng)涉及大量局中人參與者的用傳統(tǒng)方法進(jìn)行求解最優(yōu)策略將難以滿足空戰(zhàn)實(shí)算法的魯棒性提出了更高的要求，因此，需尋找

復(fù)雜空戰(zhàn)環(huán)境下基于博弈模型的無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)決策方法研究成之作 在現(xiàn)代，博弈論更被廣泛用于經(jīng)濟(jì) 軍事 政治等諸多具有強(qiáng)烈對(duì)抗性和復(fù)雜沖的領(lǐng)域 其中，在軍事應(yīng)用方面，博弈論不僅被應(yīng)用在空戰(zhàn)對(duì)抗決策，還廣泛應(yīng)用于飛行逃 無(wú)人機(jī)編隊(duì) 無(wú)人機(jī)姿態(tài)控制 艦艇對(duì)抗 目標(biāo)分配等方面 任務(wù)完全自主集群戰(zhàn)場(chǎng)認(rèn)識(shí)任務(wù)戰(zhàn)場(chǎng)認(rèn)知任務(wù)戰(zhàn)場(chǎng)知識(shí)工程多平臺(tái)協(xié)同任務(wù)多平臺(tái)協(xié)調(diào)任務(wù)機(jī)載重規(guī)劃任務(wù)故障魯棒響應(yīng)離線重規(guī)劃任務(wù)預(yù)先規(guī)劃任務(wù)遠(yuǎn)程遙控自主控制等級(jí)1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015 202510912345678無(wú)人戰(zhàn)斗武裝旋翼飛機(jī)目標(biāo)聯(lián)合無(wú)人控制系統(tǒng)捕食者先鋒全球鷹 影子 增程/多用途 火力偵察兵圖 1.1 美國(guó)無(wú)人機(jī)發(fā)展路線圖 圖 1.2 雙機(jī)協(xié)同對(duì)抗想定
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：E926.3;O225

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本文編號(hào)：2662799