摘要：研究二阶多智能体系统在固定、有向通信拓扑条件下的离散时间一致性问题.针对每个智能体,采用基于速度、位置的分布式控制协议,分析速度、位置增益系数以及采样周期等参数对系统一致性的影响.结果表明,要实现二阶多智能体系统的一致性控制,在保持个体之间通信拓扑有生成树的同时,控制协议中的各个参数还必须满足一定的约束条件.系统拉普拉斯矩阵的特征值和采样周期对系统能否实现渐近一致起到了关键的作用.最后,给出一致性控制中参数设计的一种可行方法,并通过仿真对理论分析的正确性进行验证.

摘要：在一体化电子系统中,如何根据不同的任务需求牵引系统在资源、信息和功能上的聚合、交互和决策,实现认知和能力涌现,从而达到最佳任务遂行效果,是有待进行深入研究的关键问题。文中在对哲学领域认识论范畴中的互为主体理论进行分析的基础上,将互为主体的概念引申到信息科学领域,开展对上述问题的探析。首先通过分析认知过程和要素,按不同层级进行主体的划分,搭建起主体认知行为与传统知识之间的桥梁,从而为重新认识一体化电子系统的运行机制提供启发和指引。其次将互为主体思想应用于认知雷达和认知电子战中进行实例化应用,有效反映出个体行为与集群整体的交互机制,提供主体间交互协同和提升整体遂行任务能力的规则结构。互为主体能够从新的理论角度进行对认知机理的阐释,为一体化电子系统理论研究和设计提供参考。

摘要：针对多无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)多任务执行问题,开展基于行动联盟的任务执行策略研究。分析了无人机行动联盟形成(UAV action coalition formation,UACF)策略的约束条件,建立了以最小化任务完成时间为目标函数的数学模型;设计了求解该模型的分阶段贪心规划算法(phased greedy planning algorithm,PGPA),在进行算法状态空间描述的基础上,给出了包括任务选取、无人机-任务匹配和资源分发策略等在内的算法流程;最后,通过多组仿真实验,验证了算法的有效性和优越性。

摘要：针对通信距离受限条件下的无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)集群协同搜索任务,考虑防相撞约束,定制了一种能够在搜索过程中根据机间距离切换交互方法的UAV交互决策机制,实现了动态环境中的搜索航迹规划。首先,运用栅格化方法建立包含3种属性的环境认知地图对任务区域进行表征。其次,考虑多种搜索任务需求,以最大化搜索效率为目标建立UAV集群协同搜索模型。然后,根据机间有效通信距离定义了UAV协同搜索过程中的通信状态,设计了一种能够在通信完全有效、局部有效以及完全失效3种典型场景下切换信息交互方法的信息交互与决策机制。最后,采用滚动时域优化方法,实现集群各成员的自主决策与交互行为。仿真结果表明,所提算法能够在通信距离受限条件下有效完成协同搜索任务,在完成覆盖搜索任务时能够有效兼顾对动目标的搜索。

摘要：为了解决复杂多变战场环境下指挥控制(command and control,C2)组织资源调度敏捷性不足的问题,将Holonic控制理论引入C2组织的设计领域,研究Holonic-C2组织的资源调度问题。首先,对基于Holonic理论的C2组织Holon单元进行定义,给出Holonic-C2组织的基本结构;其次,对Holonic-C2组织的决策权限进行分析,给出决策模式的划分及确定方法;最后,研究在不同决策模式下Holon单元资源调度及针对不确定性事件的动态调度方法,建立集中与协作相结合的资源调度和调整机制。

摘要：针对无人机集群打击海面运动目标的时空协同问题,提出了一种指定时间协同控制方法。将每架无人机与其邻居之间的相对运动转化为含指定末端时刻的最优跟踪器,针对打击构型生成、打击构型保持两个含指定时间参数的控制目标,分别设计了不同的二次代价函数,通过龙格库塔法求解控制律,可以驱动无人机集群在指定时刻精准地生成打击构型,实现同时打击,并在后续指定时段内保持打击构型,实现持续打击。仿真实验结果证明,无人机集群可在指定时刻生成期望的编队构型并保持期望构型,对运动目标实现跟踪。

摘要：通过定义反转算子,对人工狼位置和智能行为重新进行整数编码设计,并结合概率近邻初始化方法,提出一种求解旅行商问题的离散狼群算法,该算法保留了狼群算法基于职责分工的协作式搜索特性,并较好地平衡了算法的广度开拓和深度开采能力,采用C-TSP问题和TSPLIB数据库中的多组TSP问题作为实验用算例,并将所提出算法与其他5种智能优化算法进行对比,仿真结果表明,所提出算法在求解准确率、稳定性和所需迭代次数等方面具有相对优势.

摘要：目前,有关无人机空战的研究主要考虑无人机的完全自主决策机动算法,关于有人机有限监督决策下的空战机动决策的研究鲜有报道,更缺乏对有人—无人机协同作战的研究。为实现无人机协同空战过程中的自主机动,设计一种基于路径规划技术的有人—无人机协同空战机动决策模型。首先,引入动态栅格环境,自适应调整栅格规模和分辨率,以弥补静态栅格环境规划空间越大规划效率越低的缺陷;然后,将A star算法规划路径作为参考路径,提出ACO-A star混合路径规划算法,以提升ACO算法的寻优效能;最后,基于均值聚类算法设计有人—无人机协同空战机动决策算法。进行空战对抗仿真模拟,结果表明:所提出的算法具有更好的决策正确性,可有效提升空战胜率。

摘要：针对某战斗机机动飞行时强耦合、气动参数和力矩干扰不确定非线性模型,提出了一种基于滑模干扰观测器的滑模反演控制方法。将飞机非线性动力学模型分解为角度回路和角速度回路并表示为严格反馈形式,分别采用反演和快速终端滑模方法设计虚拟控制律与实际控制律。结合滑模微分器获取虚拟控制律的导数,避免计算复杂性问题,并基于滑模微分器设计干扰观测器,实现对模型不确定性的有效估计和补偿。仿真结果表明,该控制方法对气动参数摄动和力矩干扰不确定性具有鲁棒性,能够实现对参考轨迹的稳定跟踪。

摘要：针对目前无人机单目视觉定位研究中对先验背景信息依赖性强、环境变化导致精度波动等问题,提出基于到达角(AOA)的无人机分时异地单目视觉三维定位方法,无人机搭载单目CCD相机依次飞行至目标周围多个位置进行目标成像和数据采集,并基于AOA原理完成对目标三维坐标的估计。建立单目视觉和AOA三维定位量测模型,依次采用二维伪线性估计和三维加权最小二乘算法与非等角分布的量测点进行AOA三维定位并设计任务流程,通过算法仿真与实验,在无环境与先验信息的条件下实现对目标的三维定位,验证方法有效性。