彈群協同與自主決策（簡體書）

《彈群協同與自主決策》以彈群協同作戰觀察-判斷-決策-行動(Observation，Orientation，Decision，Action，OODA)循環問題入手，以彈群協同作戰為主線，首先系統地闡述了彈群協同作戰的概念與需求、發展與特點、意義，在相關原理和理論框架下，分析了彈群協同作戰的相關關鍵技術研究與應用現狀，包括協同信息獲取技術、協同網絡通信技術、協同自主決策技術、協同自主制導技術、協同飛行控制技術。在此基礎上，分別對協同作戰的關鍵技術進行深入分析，並以實際工程應用為目標，搭建了彈群協同作戰的仿真平臺，設計了彈群協同作戰協同仿真實驗系統，並對系統進行了深入分析研究。

目錄



前言



第1章 概論 1



1.1 背景與意義 1



1.1.1 彈群協同作戰的概念與需求 2



1.1.2 彈群協同作戰的發展與特點 6



1.1.3 彈群協同作戰的意義 10



1.2 相關關鍵技術研究與應用現狀 11



1.2.1 協同信息獲取技術 11



1.2.2 協同網絡通信技術 14



1.2.3 協同自主決策技術 16



1.2.4 協同自主制導技術 19



1.2.5 協同飛行控制技術 23



1.3 彈群協同控制設計方法研究與自主決策體系結構 26



1.3.1 彈群協同控制 26



1.3.2 自主協同決策 29



1.4 本書的主要內容和特色 29



參考文獻 31



第2章 協同信息獲取 41



2.1 協同信息獲取系統 41



2.1.1 信息來源、獲取能力和分類 41



2.1.2 系統結構組成 43



2.2 任務環境信息獲取 43



2.2.1 目標信息獲取 43



2.2.2 環境信息獲取 49



2.3 局部節點信息獲取 50



2.3.1 自身信息獲取 50



2.3.2 其他節點信息獲取 50



2.4 信息融合處理 51



2.4.1 時空配准 51



2.4.2 信息融合 60



2.5 彈群的相對導航技術 62



2.5.1 相對導航的基本任務 62



2.5.2 相對導航的技術要求 63



2.5.3 基於衛星全球定位的相對導航 63



2.5.4 基於慣導/數據鏈的相對導航 70



2.5.5 基於視覺的相對導航 73



2.6 小結 78



參考文獻 79



第3章 協同網絡通信 81



3.1 協同網絡通信架構 81



3.1.1 協同網絡通信的系統組成 82



3.1.2 網絡拓撲結構 92



3.2 鏈路層接入控制 95



3.2.1 TDMA協議 97



3.2.2 SPMA協議 99



3.3 網絡層路由協議 103



3.3.1 AODV協議 103



3.3.2 DSDV協議 108



3.3.3OLSR協議 109



3.4 網絡管理 113



3.4.1 網絡管理系統的功能、組成和特性 113



3.4.2 網絡管理系統操作流程 115



3.5 小結 118



參考文獻 118



第4章 協同自主決策 120



4.1 協同自主決策技術 120



4.1.1 彈群協同自主決策問題 120



4.1.2 彈群協同自主決策系統 120



4.2 協同態勢評估 121



4.2.1 協同態勢評估問題描述 121



4.2.2 協同態勢感知一致性評估 124



4.2.3 協同態勢評估方法 125



4.3 協同任務規劃 130



4.3.1 協同任務規劃問題描述 130



4.3.2 彈群協同任務規劃建模 133



4.3.3 彈群協同任務規劃方法 141



4.4 協同航跡規劃 158



4.4.1 協同航跡規劃問題描述 158



4.4.2 彈群協同航跡規劃建模 164



4.4.3 彈群協同航跡規劃方法 170



4.5 協同自主決策效能指標 215



4.5.1 彈群協同態勢評估效能指標 215



4.5.2 彈群協同任務規劃效能指標 220



4.5.3 彈群協同航跡規劃效能指標 225



4.6 小結 227



參考文獻 227



第5章 協同自主制導 231



5.1 協同制導關鍵技術概述 231



5.1.1 彈群協同制導交接技術 231



5.1.2 彈群分布式協同制導技術 232



5.2 協同制導交接 232



5.2.1 制導平臺交接 232



5.2.2 制導律交接 248



5.3 協同制導架構 253



5.3.1 領彈-從彈協同制導架構 253



5.3.2 雙層協同制導架構 254



5.4 協同制導方法 256



5.4.1 帶攻擊時間約束的協同制導方法 256



5.4.2 帶攻擊時間約束和攻擊角約束的協同制導方法 268



5.4.3 帶攻擊時間約束和不同視場角約束的協同制導方法 286



5.5 小結 299



參考文獻 299



第6章 協同飛行控制303



6.1 協同飛行控制技術概述 303



6.1.1 彈群協同中的編隊飛行控制系統 303



6.1.2 彈群協同中的成員飛行控制系統 305



6.2 彈群協同控制基礎 306



6.2.1 圖論基礎 307



6.2.2 多智能體一致性描述 309



6.3 彈群協同飛行編隊 316



6.3.1 飛行編隊隊形設計與保持 316



6.3.2 編隊隊形調整與重構 328



6.3.3 編隊低空避障與防撞 335



6.4 彈群協同機動突防 348



6.4.1 機動突防策略 348



6.4.2 突防系統運動模型 350



6.4.3 控制變量的參數優化 353



6.4.4 優控制數值解法 358



6.4.5 突防-攻擊一體化優控制 360



6.5 小結 365



參考文獻 366



第7章 協同仿真驗證 371



7.1 協同仿真驗證概述 371



7.1.1 仿真實驗技術 371



7.1.2 集群協同研究中的仿真驗證技術 374



7.2 協同仿真實驗系統 375



7.2.1 仿真系統功能概述 375



7.2.2 仿真系統設計 377



7.3 協同仿真系統研究關鍵技術 379



7.3.1 基於戰場事件推進的仿真系統動態運行 379



7.3.2 仿真節點信息一致性控制技術 380



7.3.3 基於數據鏈的網絡通信仿真技術 382



7.4 小結 384



參考文獻 384