1）無人機集群協(xié)同對抗演化過程機理及其表述。由于集群對抗中信息的多元化和不完全、不確定性，對抗系統(tǒng)是一個復(fù)雜的動態(tài)隨機過程，空戰(zhàn)對抗態(tài)勢隨著時空不斷演化，每個無人機作為一個智能體必須依據(jù)不斷變化的態(tài)勢并依據(jù)一定的準(zhǔn)則調(diào)整自己的策略，進(jìn)行己方個體之間的合作、與對方的博弈。因此，在充分分析無人機集群對抗演化過程特點及其內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，理解無人機集群對抗的非線性動態(tài)過程演化機制，利用系統(tǒng)動力學(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)，有利于對無人機集群對抗過程的定量和定性分析。
2）無人機自適應(yīng)自主決策對抗行為。集群對抗中，無人機個體是直接動作發(fā)出和執(zhí)行者，無人機個體不斷與環(huán)境進(jìn)行交互并相互作用，促使對抗過程不斷演化。因此，集群對抗最終是要依賴于無人機的對抗規(guī)則，即無人機依據(jù)敵方態(tài)勢、友機態(tài)勢及自身飛行狀態(tài)、武器狀況、健康情況等因素，采取某種機動和攻擊策略，如攻擊敵機、威脅回避、支援友機、戰(zhàn)術(shù)協(xié)同，使在最大化對敵殺傷、對敵態(tài)勢、瓦解敵方意圖和最小化自身損失等方面的綜合效益取得最大化。
3）無人機集群智能控制方法。實際對抗過程中，大規(guī)模的無人集群必須迅速并準(zhǔn)確地分布于各個作戰(zhàn)區(qū)域，進(jìn)行有效的作戰(zhàn)編隊。大規(guī)模無人機集群，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，每個個體均具有一定的自主能力，但其能力具有局限性，而且集群中每個個體必須相互配合與協(xié)調(diào)才能完成復(fù)雜任務(wù)，因而，集群無人機具有分布式控制的本質(zhì)特征。單一方法控制無人機集群往往不夠理想，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集群效果進(jìn)行量化研究，使得不同對抗階段的無人機集群能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的單機或多機協(xié)同，達(dá)到所預(yù)期的對抗要求。
4）無人機集群探測與識別。復(fù)雜而多變的集群對抗環(huán)境具有極大的狀態(tài)不確定性和極強的時間約束，對于敵我雙方大規(guī)模無人機個體和集群進(jìn)行精確地探測和識別是對抗行為成功與否的先決條件。在不確定和部分確定條件下，實時在線進(jìn)行主動感知和目標(biāo)區(qū)分，對于集群對抗任務(wù)的上層決策具有指導(dǎo)意義。對抗過程中，實時采集到的圖像等各類傳感器信號，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，推測并優(yōu)化最佳的個體機動和集群行為，協(xié)同感應(yīng)、定時并協(xié)同攻擊，實現(xiàn)無人機集群對抗效果的最優(yōu)化。
5）無人機集群對抗態(tài)勢評估。態(tài)勢評估是對抗決策的依據(jù)，由于集群對抗威脅可以來自任意方向，數(shù)量多，友機與敵方飛機相互纏繞，信息量大，且存在不完全、不確定性，態(tài)勢評估比單機對抗情況復(fù)雜的多。這就需要集群中每個無人機利用其對周圍環(huán)境的感知信息和接收到的鄰近友機傳來的信息，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)移動軌跡數(shù)據(jù)蘊含著豐富的信息，采用機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等方法對其進(jìn)行知識挖掘和模式分類，進(jìn)行敵方戰(zhàn)術(shù)意圖推斷，對于態(tài)勢評估和對抗決策有著重要意義。
6）無人機集群通信技術(shù)。集群對抗環(huán)境對通信鏈路的要求也十分嚴(yán)苛，既要滿足地面站與無人機、無人機與無人機、無人機編隊與無人機編隊之間必須存在一定冗余的信息交互，同時應(yīng)減少通信的延遲，保證信息交互的實時性?？諔?zhàn)過程中，無人機存在受傷、擊落、增援等多個狀態(tài)，其動態(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，支持無人機數(shù)量的變化，完成集群的重構(gòu)，而且在無人機與地面站失去聯(lián)系時，無人機群應(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人機任務(wù)進(jìn)行授權(quán)和確認(rèn)。
來源：中國智能制造網(wǎng)
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