無(wú)人機(jī)集群對(duì)抗研究的關(guān)鍵問(wèn)題在哪里

1）無(wú)人機(jī)集群協(xié)同對(duì)抗演化過(guò)程機(jī)理及其表述。由于集群對(duì)抗中信息的多元化和不完全、不確定性，對(duì)抗系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)隨機(jī)過(guò)程，空戰(zhàn)對(duì)抗態(tài)勢(shì)隨著時(shí)空不斷演化，每個(gè)無(wú)人機(jī)作為一個(gè)智能體必須依據(jù)不斷變化的態(tài)勢(shì)并依據(jù)一定的準(zhǔn)則調(diào)整自己的策略，進(jìn)行己方個(gè)體之間的合作、與對(duì)方的博弈。因此，在充分分析無(wú)人機(jī)集群對(duì)抗演化過(guò)程特點(diǎn)及其內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，理解無(wú)人機(jī)集群對(duì)抗的非線性動(dòng)態(tài)過(guò)程演化機(jī)制，利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和復(fù)雜系統(tǒng)理論建立各種因素的相互作用和信息的傳遞關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)，有利于對(duì)無(wú)人機(jī)集群對(duì)抗過(guò)程的定量和定性分析。

2）無(wú)人機(jī)自適應(yīng)自主決策對(duì)抗行為。集群對(duì)抗中，無(wú)人機(jī)個(gè)體是直接動(dòng)作發(fā)出和執(zhí)行者，無(wú)人機(jī)個(gè)體不斷與環(huán)境進(jìn)行交互并相互作用，促使對(duì)抗過(guò)程不斷演化。因此，集群對(duì)抗最終是要依賴于無(wú)人機(jī)的對(duì)抗規(guī)則，即無(wú)人機(jī)依據(jù)敵方態(tài)勢(shì)、友機(jī)態(tài)勢(shì)及自身飛行狀態(tài)、武器狀況、健康情況等因素，采取某種機(jī)動(dòng)和攻擊策略，如攻擊敵機(jī)、威脅回避、支援友機(jī)、戰(zhàn)術(shù)協(xié)同，使在最大化對(duì)敵殺傷、對(duì)敵態(tài)勢(shì)、瓦解敵方意圖和最小化自身?yè)p失等方面的綜合效益取得最大化。

3）無(wú)人機(jī)集群智能控制方法。實(shí)際對(duì)抗過(guò)程中，大規(guī)模的無(wú)人集群必須迅速并準(zhǔn)確地分布于各個(gè)作戰(zhàn)區(qū)域，進(jìn)行有效的作戰(zhàn)編隊(duì)。大規(guī)模無(wú)人機(jī)集群，從其特征上看，是一類非線性復(fù)雜系統(tǒng)，具有群體智能涌現(xiàn)固有的復(fù)雜性和隨機(jī)性的特性，其控制方法跟傳統(tǒng)方法有很大的區(qū)別。集群系統(tǒng)可以視為大量弱耦合子系統(tǒng)的集成，每個(gè)個(gè)體均具有一定的自主能力，但其能力具有局限性，而且集群中每個(gè)個(gè)體必須相互配合與協(xié)調(diào)才能完成復(fù)雜任務(wù)，因而，集群無(wú)人機(jī)具有分布式控制的本質(zhì)特征。單一方法控制無(wú)人機(jī)集群往往不夠理想，可以采用一些外部干預(yù)，并進(jìn)行控制規(guī)則深度化和廣度化對(duì)集群效果進(jìn)行量化研究，使得不同對(duì)抗階段的無(wú)人機(jī)集群能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的單機(jī)或多機(jī)協(xié)同，達(dá)到所預(yù)期的對(duì)抗要求。

4）無(wú)人機(jī)集群探測(cè)與識(shí)別。復(fù)雜而多變的集群對(duì)抗環(huán)境具有極大的狀態(tài)不確定性和極強(qiáng)的時(shí)間約束，對(duì)于敵我雙方大規(guī)模無(wú)人機(jī)個(gè)體和集群進(jìn)行精確地探測(cè)和識(shí)別是對(duì)抗行為成功與否的先決條件。在不確定和部分確定條件下，實(shí)時(shí)在線進(jìn)行主動(dòng)感知和目標(biāo)區(qū)分，對(duì)于集群對(duì)抗任務(wù)的上層決策具有指導(dǎo)意義。對(duì)抗過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集到的圖像等各類傳感器信號(hào)，可以結(jié)合信息融合理論與部分可觀馬爾科夫等規(guī)劃理論，推測(cè)并優(yōu)化最佳的個(gè)體機(jī)動(dòng)和集群行為，協(xié)同感應(yīng)、定時(shí)并協(xié)同攻擊，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)集群對(duì)抗效果的最優(yōu)化。

5）無(wú)人機(jī)集群對(duì)抗態(tài)勢(shì)評(píng)估。態(tài)勢(shì)評(píng)估是對(duì)抗決策的依據(jù)，由于集群對(duì)抗威脅可以來(lái)自任意方向，數(shù)量多，友機(jī)與敵方飛機(jī)相互纏繞，信息量大，且存在不完全、不確定性，態(tài)勢(shì)評(píng)估比單機(jī)對(duì)抗情況復(fù)雜的多。這就需要集群中每個(gè)無(wú)人機(jī)利用其對(duì)周圍環(huán)境的感知信息和接收到的鄰近友機(jī)傳來(lái)的信息，根據(jù)所獲得的綜合數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，分析理解敵方的作戰(zhàn)意圖、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法。例如，目標(biāo)移動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)蘊(yùn)含著豐富的信息，采用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等方法對(duì)其進(jìn)行知識(shí)挖掘和模式分類，進(jìn)行敵方戰(zhàn)術(shù)意圖推斷，對(duì)于態(tài)勢(shì)評(píng)估和對(duì)抗決策有著重要意義。

6）無(wú)人機(jī)集群通信技術(shù)。集群對(duì)抗環(huán)境對(duì)通信鏈路的要求也十分嚴(yán)苛，既要滿足地面站與無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)與無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)編隊(duì)與無(wú)人機(jī)編隊(duì)之間必須存在一定冗余的信息交互，同時(shí)應(yīng)減少通信的延遲，保證信息交互的實(shí)時(shí)性?？諔?zhàn)過(guò)程中，無(wú)人機(jī)存在受傷、擊落、增援等多個(gè)狀態(tài)，其動(dòng)態(tài)加入和退出也使得通信鏈路必須滿足在正常通信需求的條件下，支持無(wú)人機(jī)數(shù)量的變化，完成集群的重構(gòu)，而且在無(wú)人機(jī)與地面站失去聯(lián)系時(shí)，無(wú)人機(jī)群應(yīng)具有通信鏈路的自組織能力。其次，在某些關(guān)鍵操作上，通信鏈路還必須保證地面操作員能夠?qū)o(wú)人機(jī)任務(wù)進(jìn)行授權(quán)和確認(rèn)。

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