彈群協(xié)同與自主決策

目錄
前言
第1章 概論 1
1.1 背景與意義 1
1.1.1 彈群協(xié)同作戰(zhàn)的概念與需求 2
1.1.2 彈群協(xié)同作戰(zhàn)的發(fā)展與特點(diǎn) 6
1.1.3 彈群協(xié)同作戰(zhàn)的意義 10
1.2 相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 11
1.2.1 協(xié)同信息獲取技術(shù) 11
1.2.2 協(xié)同網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 14
1.2.3 協(xié)同自主決策技術(shù) 16
1.2.4 協(xié)同自主制導(dǎo)技術(shù) 19
1.2.5 協(xié)同飛行控制技術(shù) 23
1.3 彈群協(xié)同控制設(shè)計(jì)方法研究與自主決策體系結(jié)構(gòu) 26
1.3.1 彈群協(xié)同控制 26
1.3.2 自主協(xié)同決策 29
1.4 本書(shū)的主要內(nèi)容和特色 29
參考文獻(xiàn) 31
第2章 協(xié)同信息獲取 41
2.1 協(xié)同信息獲取系統(tǒng) 41
2.1.1 信息來(lái)源、獲取能力和分類(lèi) 41
2.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 43
2.2 任務(wù)環(huán)境信息獲取 43
2.2.1 目標(biāo)信息獲取 43
2.2.2 環(huán)境信息獲取 49
2.3 局部節(jié)點(diǎn)信息獲取 50
2.3.1 自身信息獲取 50
2.3.2 其他節(jié)點(diǎn)信息獲取 50
2.4 信息融合處理 51
2.4.1 時(shí)空配準(zhǔn) 51
2.4.2 信息融合 60
2.5 彈群的相對(duì)導(dǎo)航技術(shù) 62
2.5.1 相對(duì)導(dǎo)航的基本任務(wù) 62
2.5.2 相對(duì)導(dǎo)航的技術(shù)要求 63
2.5.3 基于衛(wèi)星全球定位的相對(duì)導(dǎo)航 63
2.5.4 基于慣導(dǎo)/數(shù)據(jù)鏈的相對(duì)導(dǎo)航 70
2.5.5 基于視覺(jué)的相對(duì)導(dǎo)航 73
2.6 小結(jié) 78
參考文獻(xiàn) 79
第3章 協(xié)同網(wǎng)絡(luò)通信 81
3.1 協(xié)同網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu) 81
3.1.1 協(xié)同網(wǎng)絡(luò)通信的系統(tǒng)組成 82
3.1.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 92
3.2 鏈路層接入控制 95
3.2.1 TDMA協(xié)議 97
3.2.2 SPMA協(xié)議 99
3.3 網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議 103
3.3.1 AODV協(xié)議 103
3.3.2 DSDV協(xié)議 108
3.3.3 OLSR協(xié)議 109
3.4 網(wǎng)絡(luò)管理 113
3.4.1 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的功能、組成和特性 113
3.4.2 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)操作流程 115
3.5 小結(jié) 118
參考文獻(xiàn) 118
第4章 協(xié)同自主決策 120
4.1 協(xié)同自主決策技術(shù) 120
4.1.1 彈群協(xié)同自主決策問(wèn)題 120
4.1.2 彈群協(xié)同自主決策系統(tǒng) 120
4.2 協(xié)同態(tài)勢(shì)評(píng)估 121
4.2.1 協(xié)同態(tài)勢(shì)評(píng)估問(wèn)題描述 121
4.2.2 協(xié)同態(tài)勢(shì)感知一致性評(píng)估 124
4.2.3 協(xié)同態(tài)勢(shì)評(píng)估方法 125
4.3 協(xié)同任務(wù)規(guī)劃 130
4.3.1 協(xié)同任務(wù)規(guī)劃問(wèn)題描述 130
4.3.2 彈群協(xié)同任務(wù)規(guī)劃建模 133
4.3.3 彈群協(xié)同任務(wù)規(guī)劃方法 141
4.4 協(xié)同航跡規(guī)劃 158
4.4.1 協(xié)同航跡規(guī)劃問(wèn)題描述 158
4.4.2 彈群協(xié)同航跡規(guī)劃建模 164
4.4.3 彈群協(xié)同航跡規(guī)劃方法 170
4.5 協(xié)同自主決策效能指標(biāo) 215
4.5.1 彈群協(xié)同態(tài)勢(shì)評(píng)估效能指標(biāo) 215
4.5.2 彈群協(xié)同任務(wù)規(guī)劃效能指標(biāo) 220
4.5.3 彈群協(xié)同航跡規(guī)劃效能指標(biāo) 225
4.6 小結(jié) 227
參考文獻(xiàn) 227
第5章 協(xié)同自主制導(dǎo) 231
5.1 協(xié)同制導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)概述 231
5.1.1 彈群協(xié)同制導(dǎo)交接技術(shù) 231
5.1.2 彈群分布式協(xié)同制導(dǎo)技術(shù) 232
5.2 協(xié)同制導(dǎo)交接 232
5.2.1 制導(dǎo)平臺(tái)交接 232
5.2.2 制導(dǎo)律交接 248
5.3 協(xié)同制導(dǎo)架構(gòu) 253
5.3.1 領(lǐng)彈-從彈協(xié)同制導(dǎo)架構(gòu) 253
5.3.2 雙層協(xié)同制導(dǎo)架構(gòu) 254
5.4 協(xié)同制導(dǎo)方法 256
5.4.1 帶攻擊時(shí)間約束的協(xié)同制導(dǎo)方法 256
5.4.2 帶攻擊時(shí)間約束和攻擊角約束的協(xié)同制導(dǎo)方法 268
5.4.3 帶攻擊時(shí)間約束和不同視場(chǎng)角約束的協(xié)同制導(dǎo)方法 286
5.5 小結(jié) 299
參考文獻(xiàn) 299
第6章 協(xié)同飛行控制 303
6.1 協(xié)同飛行控制技術(shù)概述 303
6.1.1 彈群協(xié)同中的編隊(duì)飛行控制系統(tǒng) 303
6.1.2 彈群協(xié)同中的成員飛行控制系統(tǒng) 305
6.2 彈群協(xié)同控制基礎(chǔ) 306
6.2.1 圖論基礎(chǔ) 307
6.2.2 多智能體一致性描述 309
6.3 彈群協(xié)同飛行編隊(duì) 316
6.3.1 飛行編隊(duì)隊(duì)形設(shè)計(jì)與保持 316
6.3.2 編隊(duì)隊(duì)形調(diào)整與重構(gòu) 328
6.3.3 編隊(duì)低空避障與防撞 335
6.4 彈群協(xié)同機(jī)動(dòng)突防 348
6.4.1 機(jī)動(dòng)突防策略 348
6.4.2 突防系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)模型 350
6.4.3 控制變量的參數(shù)優(yōu)化 353
6.4.4 優(yōu)控制數(shù)值解法 358
6.4.5 突防-攻擊一體化優(yōu)控制 360
6.5 小結(jié) 365
參考文獻(xiàn) 366
第7章 協(xié)同仿真驗(yàn)證 371
7.1 協(xié)同仿真驗(yàn)證概述 371
7.1.1 仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù) 371
7.1.2 集群協(xié)同研究中的仿真驗(yàn)證技術(shù) 374
7.2 協(xié)同仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 375
7.2.1 仿真系統(tǒng)功能概述 375
7.2.2 仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì) 377
7.3 協(xié)同仿真系統(tǒng)研究關(guān)鍵技術(shù) 379
7.3.1 基于戰(zhàn)場(chǎng)事件推進(jìn)的仿真系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行 379
7.3.2 仿真節(jié)點(diǎn)信息一致性控制技術(shù) 380
7.3.3 基于數(shù)據(jù)鏈的網(wǎng)絡(luò)通信仿真技術(shù) 382
7.4 小結(jié) 384
參考文獻(xiàn) 384