有人无人战斗机协同空战模式与能力需求分析
有人机_无人机协同作战效能评估研究_阴小晖
学校代码：10406分类号：V271.4学号：100082501104南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）有人机/无人机协同作战效能评估研究硕士研究生：阴小晖导 师：董彦非 副教授申请学位级别：硕士学科、专业：飞行器设计所在单位：飞行器工程学院答辩日期：2013年6月授予学位单位：南昌航空大学Research on the Effectiveness Evaluation for Cooperative Combat of Manned Vehicle / Unmanned Aerial VehicleA DissertationSubmitted for the Degree of MasterOn Aircraft Designby YinxiaohuiUnder the Supervision ofProf. DongyanfeiCollege of Aircraft EngineeringNanchang Hangkong University, Nanchang, ChinaJune, 2013摘要有人机/无人机协同作战是未来空中作战发展的主要趋势之一。
本文以未来空中作战和武器装备的发展趋势为基础，探索有人机/无人机协同空中作战模式，研究和制定有人机/无人机协同作战效能评估指标体系；建立了作战效能评估模型；然后研究了多机空战中目标分配和战斗损伤评估问题，建立了相关数学模型；并针对以上模型用算例验证了可行性。
具体研究内容包括：（1）首先分析了有人机/无人机协同空中作战模式，对协同作战的指挥决策进行了剖析，构建了整体效能评估指标体系。
在此基础上，基于雷达能力指标模型、数据链能力指标模型、协同攻击能力指标模型和指挥控制决策指标等分系统模型，利用层次分析法建立了有人机/无人机协同作战效能评估模型，最后通过算例分析验证了该系统模型的可用性。
（2）目标分配是多机空战协同战术决策的核心内容之一，属于资源分配以及最优指派问题，符合最小代价流算法的求解范畴。
智能空战体系下无人协同作战发展现状及关键技术
智能空战体系下无人协同作战发展现状及关键技术《智能空战体系下无人协同作战发展现状及关键技术》一、引言在当今现代战争中，无人协同作战作为一种全新的战术形式，正逐渐成为空战体系的重要组成部分。
以智能无人机为代表的无人机装备，正在逐步取代传统有人飞机，并在现代空战体系中扮演着越来越重要的角色。
本文将从无人协同作战的发展现状和关键技术两个方面，深入探讨智能空战体系下无人协同作战的发展。
二、无人协同作战发展现状1. 无人协同作战的概念和特点无人协同作战是指利用无人机等无人系统进行作战行动，并通过互相协同合作，实现更高效、更精准的作战目标。
相较于传统有人作战，无人协同作战具有作战灵活、成本低廉、风险小等特点，因此受到了空军部队的青睐。
2. 现阶段无人协同作战的应用现状目前，全球范围内许多国家的空军部队已经开始大规模装备和应用各类无人协同作战装备。
美国的“全球鹰”、“死神”等无人机系统，我国的“彩虹”、“翼龙”等无人机系统都在实战中发挥了重要作用。
3. 无人协同作战的发展趋势随着科技的不断进步，无人协同作战的发展也呈现出一些新的趋势。
以智能化、网络化、多样化为代表的现代化战争要求，催生了无人协同作战向更加智能化、多元化的方向发展。
三、无人协同作战的关键技术1. 智能无人机技术智能无人机技术是无人协同作战的核心技术之一。
通过对人工智能、自主飞行、自主避撞等技术的不断研发，智能无人机在执行任务时能够更加灵活、更加智能地应对各种复杂环境。
2. 网络化作战系统在无人协同作战中，由于无人机数量众多、作战范围广泛，通过建立网络化作战系统，能够实现多个无人机之间的实时通信、协同作战、信息交换等功能，从而提高作战效率和精确度。
3. 传感器技术传感器技术在无人协同作战中发挥着关键作用，尤其是在目标探测、情报收集、情报分析等方面。
通过不断改进和升级传感器技术，能够提高无人机系统对目标的感知和识别能力，从而提高作战效果。
四、个人观点和总结从目前无人协同作战的发展现状和关键技术来看，无人协同作战已经成为现代战争中不可或缺的一部分。
多无人机协同作战技术
多无人机协同作战技术
多无人机协同作战技术是指使用多架无人机进行协同作战。
这种技术有助于提高军事行动的效率，并能够更有效地完成部署任务。
多无人机协同作战技术的使用，有助于提高军队的战术能力，提高作战效率，更好地满足军事任务的需要。
多无人机协同作战技术主要由两部分组成：组织和管理技术，以及控制技术。
组织和管理技术是用来协调多架无人机之间的关系，从而使它们能够更加有效地完成任务。
控制技术是用来确保多架无人机之间进行通信和协调，从而使它们能够更有效地完成任务。
此外，多无人机协同作战技术还可以利用自动化技术，以提高无人机的协同作战能力。
自动化技术可以让无人机更好地完成任务，而不需要人工干预，从而提高协同作战的效率。
多无人机协同作战技术可以用来实现自主编队，并可以在不同地域提供更好的控制力度。
这种技术还可以利用虚拟现实技术来模拟多架无人机的协同作战，更好地提高它们的可操作性。
总而言之，多无人机协同作战技术可以显著提高军事行动的效率，更好地满足军事任务的需要。
它是一种新兴的军事技术，有望成为未来军事行动的重要组成部分。
智能空战体系下无人协同作战发展现状及关键技术
在当今科技飞速发展的时代，智能空战体系的崛起成为军事领域的重要趋势。
无人协同作战作为智能空战体系的关键组成部分，正展现出巨大的潜力和广阔的发展前景。
本文将深入探讨智能空战体系下无人协同作战的发展现状，剖析其中的关键技术，并展望其未来的发展方向。
一、智能空战体系下无人协同作战的发展现状随着人工智能、信息技术、传感器技术等的不断进步，无人协同作战在智能空战体系中逐渐崭露头角。
无人作战评台的种类日益丰富。
从无人机到无人战斗机、无人轰炸机等，各种类型的无人作战评台具备不同的性能和作战能力。
无人机具有成本低、可重复使用、风险小等优势，能够执行侦察、监视、目标打击等多种任务；无人战斗机则具备高机动性和隐身性能，可在复杂的空战环境中发挥重要作用；无人轰炸机则可携带大量弹药，对敌方目标进行远程精确打击。
这些无人作战评台的协同配合，极大地拓展了空战的作战样式和作战效能。
另无人协同作战的智能化水平不断提高。
通过运用先进的人工智能技术，无人作战评台能够实现自主决策、自主规划航线、自主识别目标和自主攻击等功能。
它们能够根据战场态势的变化，迅速做出反应并调整作战策略，提高了作战的灵活性和适应性。
无人协同作战系统还能够与有人驾驶战机进行信息共享和协同作战，实现有人-无人作战的无缝衔接，提升整个空战体系的作战能力。
无人协同作战在实战中的应用也逐渐增多。
一些军事强国已经在局部战争和军事演习中进行了无人协同作战的尝试，并取得了一定的成果。
在某些作战中，无人机被广泛应用于侦察和打击恐怖分子目标；在一些军事演习中，无人作战评台与有人驾驶战机协同进行空战演练，验证了无人协同作战的可行性和有效性。
然而，智能空战体系下无人协同作战的发展也面临着一些挑战。
无人作战评台的自主性能还需要进一步提高。
尽管目前的无人作战评台已经具备一定的自主能力，但在复杂多变的战场环境中，仍然存在自主决策失误、识别目标不准确等问题，需要不断进行技术改进和优化。
无人协同作战系统的通信和数据传输可靠性也是一个关键问题。
无人机编队飞行与协同控制技术
无人机编队飞行与协同控制技术是一项重要的技术，它在无人机领域中具有广泛的应用前景。
无人机编队飞行与协同控制技术指的是多个无人机在自主或受控的情况下，以某种特定方式组成队列进行飞行，并在某种特定的目标下，完成复杂的飞行任务。
无人机编队飞行与协同控制技术的运用可以帮助提高无人机的任务执行效率和精度，增强无人机的环境适应性和任务成功率。
首先，我们来谈谈无人机编队飞行的优点。
无人机编队飞行能够充分利用多无人机系统的潜力，完成单独无人机无法完成的任务。
这种技术可以通过不同的编队形式和队列模式，适应各种环境和任务需求。
此外，无人机编队飞行还可以提高无人机的安全性，因为多个无人机可以相互协作，避免单独无人机可能遇到的危险情况。
同时，无人机编队飞行还可以降低无人机的制造成本和运行维护成本，提高无人机的使用寿命。
其次，我们来谈谈无人机协同控制技术的重要性。
协同控制技术是无人机编队飞行的核心技术之一，它通过协调和控制多个无人机的飞行行为，实现整个编队的有效运行。
协同控制技术包括通信、导航、飞行控制等多个方面，通过精确的控制系统设计，实现无人机之间的信息共享和协同工作。
协同控制技术可以增强无人机的自主性和灵活性，提高无人机的任务完成质量。
最后，我们来总结一下无人机编队飞行与协同控制技术的发展趋势。
随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，无人机编队飞行与协同控制技术将会更加成熟和完善。
未来，无人机编队飞行将会在更多的领域得到应用，如农业、测绘、应急救援等领域。
同时，协同控制技术将会更加智能化和精细化，通过更加先进的算法和传感器技术，实现更加精准的控制和信息共享。
此外，无人机编队飞行的安全性也将得到更多的关注和研究，以保障无人机的安全和任务的成功。
总之，无人机编队飞行与协同控制技术是当前无人机领域的重要发展方向之一，它为无人机的发展和应用提供了新的思路和可能。
未来，随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，无人机编队飞行与协同控制技术将会在更多的领域得到应用和推广，为人们的生活和工作带来更多的便利和价值。
基于深度强化学习的多机协同空战方法研究
基于深度强化学习的多机协同空战方法研究一、本文概述随着现代战争形态的快速发展，空战作为战争的重要组成部分，其复杂性和挑战性日益提升。
多机协同空战，作为一种重要的战术手段，对于提高空战效能、实现战争目标具有重要意义。
然而，传统的空战决策方法在面对高度复杂和不确定的战场环境时，往往难以取得理想的效果。
因此，寻求一种能够在复杂环境中实现高效协同决策的方法，成为当前军事科技研究的热点问题。
本文旨在研究基于深度强化学习的多机协同空战方法。
深度强化学习作为人工智能领域的一个分支，结合了深度学习和强化学习的优势，能够在复杂环境中通过学习实现高效决策。
通过引入深度强化学习算法，我们可以构建一种能够适应不同战场环境、实现多机协同决策的智能空战系统。
本文首先介绍了多机协同空战的基本概念和面临的挑战，然后详细阐述了深度强化学习的基本原理和常用算法。
在此基础上，本文提出了一种基于深度强化学习的多机协同空战决策方法，并详细描述了该方法的实现过程。
通过仿真实验验证了该方法的有效性和优越性。
本文的研究成果不仅为多机协同空战提供了一种新的决策方法，也为深度强化学习在军事领域的应用提供了有益的参考。
本文的研究方法和思路也可以为其他领域的复杂系统决策问题提供借鉴和启示。
二、深度强化学习理论基础深度强化学习（Deep Reinforcement Learning，DRL）是近年来领域的一个热门研究方向，它结合了深度学习和强化学习的优势，旨在解决具有大规模状态空间和动作空间的复杂决策问题。
深度强化学习通过将深度学习的感知能力与强化学习的决策能力相结合，使得智能体可以在未知环境中通过试错的方式学习最优策略。
深度强化学习的基础理论主要包括深度学习、强化学习和马尔可夫决策过程（Markov Decision Process，MDP）。
深度学习是一种通过构建深度神经网络模型来模拟人脑神经网络结构的机器学习技术，它可以处理大规模高维数据，并提取出有效的特征表示。
无人机地空协同作战解决方案
1
行业背景及痛点
2
产品定位与功能
3
项目应用案例
传统电网巡检作业的痛点问题
高巡检维护成本
设施故障难以发现 高昂的人工巡检维护成本
维护时间长、人员多
到达故障点时间成本高 多点维护响应速度慢
安全风险
巡检人员登塔作业风险高
1
行业背景及痛点
2
产品定位与功能
3
项目应用案例
无人机地空协同解决方案思路规划
单体故障识别
线路采集识别
自主巡航、归巢
无人机地空协同解决方案应用场景
………internet…来自…云服务器IOT HUB
单体无人机系统
4G
4G
4G
4G
4G
4G
……
无人机维修小组
小组1#
小组2#
小组3#
小组N
小组
单兵重点巡检
• 单台无人机实时监控传输检修画 面
• 应对复杂问题，人员检测识别 • 远程指导作业 • 4G CAT1通信，组网简易 • 工业级设计，IP67防护等级，专
Thanks
硬件功能-AI巡逻无人机
规格描述
电压 通信方式 充电时间 图传方案 作业半径
规格
100V~220V AC 4G cat1 32分钟
O3 图传行业版 10公里
优势
• 4G cat1无线通讯，无需通信布线; • 安全可靠的数据加密； • 实现三维地面监测、大面积实时
检测； • 适应各种天气环境； • AI学习功能，应对复杂场景；
单兵维修人员
单兵维护
• 单台无人机实时监控传输检修画 面
• 点对点精确维护 • 缩短维修时间、降低人员安全风
未来战场中的自动化无人机协同作战
未来战场中的自动化无人机协同作战在当今科技飞速发展的时代，战争的形态也在发生着深刻的变革。
其中，自动化无人机协同作战正逐渐成为未来战场的重要组成部分，为军事战略和战术带来了全新的思路和挑战。
随着技术的不断进步，无人机的性能日益强大。
它们不再仅仅是简单的侦察工具，而是具备了多种作战能力的利器。
自动化无人机协同作战的核心在于多架无人机之间能够紧密配合，高效地完成复杂的任务。
这需要无人机具备先进的感知能力、智能的决策系统以及精准的通信技术。
在感知能力方面，无人机需要装备高性能的传感器，如高清摄像头、红外探测器、雷达等，以获取战场的各种信息。
这些传感器能够实时收集目标的位置、速度、形状等特征，为后续的决策和行动提供数据支持。
同时，无人机还需要具备强大的数据处理能力，能够迅速对海量的感知信息进行分析和筛选，提取出有价值的情报。
智能的决策系统是自动化无人机协同作战的关键。
通过预设的算法和模型，无人机能够根据感知到的战场态势自主做出决策。
例如，在面对敌方目标时，无人机能够自动判断目标的威胁程度，并选择合适的攻击方式和时机。
在执行任务过程中，如果遇到突发情况，无人机也能够及时调整策略，以确保任务的顺利完成。
为了实现高效的协同作战，无人机之间需要建立精准可靠的通信网络。
这样，它们可以实时共享信息，相互协作，形成一个有机的整体。
自动化无人机协同作战在未来战场上具有诸多优势。
首先，它们能够降低人员伤亡风险。
由于无人机不需要人员直接驾驶，因此可以避免战斗人员在危险环境中暴露，减少伤亡的可能性。
其次，无人机具有高度的机动性和灵活性。
它们可以快速部署到战场的任何位置，执行侦察、攻击、干扰等多种任务。
而且，无人机可以适应各种复杂的地形和气候条件，不受人类生理极限的限制。
此外，无人机协同作战还能够提高作战效率。
多架无人机可以同时对多个目标进行攻击，形成强大的火力压制，迅速摧毁敌方的防御体系。
然而，要实现自动化无人机协同作战，也面临着一些挑战。
多架无人机协同作战智能指挥控制系统
多架无人机协同作战智能指挥控制系统随着科技的不断发展，无人机作为一种新型的军事装备正逐渐受到世界各国的重视。
多架无人机协同作战智能指挥控制系统作为无人机作战的一种重要方式，具有重要的战略价值。
本文将对多架无人机协同作战智能指挥控制系统进行探讨，并分析其优势和应用前景。
一、无人机协同作战智能指挥控制系统的定义与意义无人机协同作战智能指挥控制系统是指由多架无人机组成的作战体系，通过智能指挥控制系统的监控和协调，实现多架无人机的协同作战行动。
这种系统的出现，可以提高无人机作战的效率与准确性，同时降低人力成本，并具备更高的飞行安全性。
二、多架无人机协同作战智能指挥控制系统的工作原理多架无人机协同作战智能指挥控制系统的工作原理主要包括以下几个方面：1. 数据传输与通信：多架无人机之间需要进行实时数据传输与通信，以保证指挥控制系统的正常工作。
这其中包括了传输飞行参数、图像信息、指令等内容，以实现无人机间的相互沟通和协同作战行动的有效展开。
2. 指挥与协调：指挥控制系统需要根据作战目标和战术需要，对多架无人机进行指挥和协调。
通过指挥员设置任务和指令，多架无人机可以根据指令自主地进行飞行、侦查和攻击等行动。
3. 数据处理与决策支持：多架无人机协同作战需要处理大量的数据，包括传感器数据、图像信息、雷达数据等。
指挥控制系统需要具备较强的数据处理能力，并提供决策支持，以便指挥员能够根据实时情况做出正确的决策。
三、多架无人机协同作战智能指挥控制系统的优势多架无人机协同作战智能指挥控制系统相比传统的单架无人机作战具备以下优势：1. 协同作战能力强：通过智能指挥控制系统的协同作战，多架无人机可以实现更高效的作战行动，提高作战成功率和战场控制能力。
2. 数据共享与联合作战：多架无人机之间的数据共享和联合作战能力是无人机协同作战的关键，只有充分利用各个无人机携带的传感器和数据，才能最大化地发挥作战能力。
3. 作战覆盖面广：多架无人机协同作战智能指挥控制系统可以同时执行不同的任务，比如侦查、打击和监视等多项任务。
航空武器系统协同作战样式及关键技术
航空武器系统协同作战样式及关键技术航空武器系统协同作战是指不同类型的航空武器系统在一定的战略、战术目标下，通过有机、无缝衔接的指挥控制体系，展开全面、协调、统一的作战行动，实现战斗力的最大化。
航空武器系统协同作战的样式主要包括平台间协同和武器间协同两种。
平台间协同是指不同类型的航空平台之间通过共同的指挥控制系统，依托各自的特点与优势，形成互补、相得益彰的合力效应。
战斗机与直升机的协同作战，战斗机可以提供远程攻击与空中掩护能力，而直升机则可以提供地面支援与运输调度等功能。
通过平台间的协同，可以提高作战效能，增强打击力量的综合作用。
武器间协同则是指同一类型的武器系统之间的协同作战。
各型飞机之间的协同作战，可以通过编队飞行、互相掩护和配合执行任务等方式，提高整体的作战效果。
不同型号的无人机也可以通过协同作战，实现信息共享、侦察监视、目标指示等功能，从而使整个作战行动更加灵活、高效。
1. 指挥控制系统技术：包括联合指挥控制系统和武器指挥控制系统，用于实现平台间和武器间的指挥协同。
该技术需要实现信息的传输与共享，指挥决策的实时性和准确性。
2. 通信与数据链技术：通过卫星通信、无线电通信和数据链等手段，实现各个航空武器系统间的信息交流和实时传输，提高指挥控制的效率与精度。
3. 传感器与信息处理技术：包括雷达、光电侦察、电子侦察等传感器技术，以及基于人工智能的信息处理与分析技术。
通过对目标的准确侦测与识别，快速对作战环境进行分析判断，提高指挥决策的科学性与精度。
4. 火力打击技术：包括导弹制导技术、航迹规划与优化技术等。
通过对目标的精确打击和火力适时适点的集中投射，提高作战火力的有效性与杀伤力。
5. 导航与定位技术：通过全球定位系统、惯性导航系统和目标识别系统等技术，确保航空武器系统的精确导航和定位，提高作战行动的准确性与安全性。
航空武器系统协同作战的样式和关键技术是相互依存、相互促进的。
只有在完善的技术支撑下，才能实现多样化的协同作战方式，提高航空武器系统的综合作战能力。
无人机协同作战效能评估指标体系设计与分析
ＤＯＩ：１０．１６１８５／ｊ．ｊｘａｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．２０２０．０１．００６ｈｔｔｐ：／／ｘｂ．ｘａｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ无人机协同作战效能评估指标体系设计与分析黄吉传，周德云（西北工业大学电子信息学院，西安７１００７２）摘 要： 为设计出一套全面易扩展的无人机协同作战效能评估体系，面向未来无人机协同作战发展趋势以及无人机载荷特点，基于无人机协同作战观察判断?决策?行动（ＯＯＤＡ）决策链，分析无人机协同作战各阶段中的效能影响因素，综合考虑无人机协同感知能力、协同通信能力、协同策划能力、协同组队能力以及协同打击能力，建立了无人机协同作战效能评估指标体系与模型。
通过无人机协同作战实例，采用该指标体系对多架无人机协同作战进行了效能评估。
结果表明：文中所提出的无人机协同作战指标体系能够有效体现无人机协同作战的协同感知能力和协同攻击能力，能够为指挥决策人员提供合理的无人机协同作战方案配置。
关键词： 无人机协同；效能评估；决策链；指标体系中图号： Ｅ８４３ 文献标志码： Ａ文章编号： １６７３ ９９６５（２０２０）０１ ００３８ ０７犇犲狊犻犵狀犪狀犱犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犪狀犈狏犪犾狌犪狋犻狅狀犐狀犱犲狓犛狔狊狋犲犿犳狅狉犝犃犞犆狅狅狆犲狉犪狋犻狏犲犆狅犿犫犪狋犈犳犳犲犮狋犻狏犲狀犲狊狊犎犝犃犖犌犑犻犮犺狌犪狀，犣犎犗犝犇犲狔狌狀（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋： ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｒｅｎｄｏｆＵＡＶｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＵＡＶｐａｙｌｏａｄ，ａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎｄｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｍｏｄｅｌｆｏｒＵＡＶｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｍｂａｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｉｓｄｅｖｉｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｊｕｄｇｍｅｎｔ?ｄｅｃｉｓｉｏｎ?ｍａｋｉｎｇ?ａｃｔｉｏｎ（ＯＯＤＡ）ｄｅｃｉｓｉｏｎｃｈａｉｎａｎｄｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆＵＡＶｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎｅａｃｈｓｔａｇｅ，ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ，ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ，ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｐｌａｎｎｉｎｇａｂｉｌｉｔｙ，ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｆｉｇｈｔｉｎｇａｂｉｌｉｔｙｏｆＵＡＶｉｎｖｏｌｖｅｄ．ＴｈｉｓｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｉｓｐｒａｃｔｉｃａｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆＵＡＶｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅａｔｔａｃｋａｂｉｌｉｔｙｏｆＵＡＶｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇａｒｅａｓｏｎａｂｌｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｏｆＵＡＶｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｆｏｒｃｏｍｍａｎｄｅｒｓａｎｄｄｅｃｉｓｉｏｎ?ｍａｋｅｒｓ．第４０卷第１期２０２０年２月 西 安 工 业 大 学 学 报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．１Ｆｅｂ．２０２０ 收稿日期：２０１９ ０３ １２第一作者简介：黄吉传（１９８０－），男，西北工业大学博士研究生。
多无人机协同作战技术
多无人机协同作战技术
多无人机协同作战技术是指利用多个无人机协同作战的技术。
首先，多无人机协同作战技术可以提高作战效率，将原本需要一架飞机作战的工作分散到多架无人机上，可以更加有效地完成作战任务。
其次，多无人机协同作战技术可以更好地利用各个无人机的优势，比如，一些重型无人机可以用来携带大量武器，而轻型无人机可以用来收集情报等等，可以使各个无人机更好地发挥自身的优势。
此外，多无人机协同作战技术还可以提高作战安全性，由于可以分散风险，可以降低单个无人机的损失，从而提高整体的安全性。
多无人机协同作战技术的发展也可以提高作战能力，比如，可以使用多无人机编队对敌方目标进行打击，每个无人机可以携带不同的武器，从而可以更有效地完成作战任务。
此外，多无人机协同作战技术还可以提高作战可操控性，将原本需要一架飞机操控的任务分散到多个无人机上，可以更有效地完成任务，而且操控也更加容易。
总之，多无人机协同作战技术无疑是一项有前景的新型技术，它可以提高作战效率，分散风险，提高作战能力和可操控性，未来可期。
有人机与无人机协同作战运用浅析
科技视界Science&Technology VisionScience&Technology Vision科技视界军事需求使无人机的技术日益成熟、品种日益增多、应用日益广泛,经过中东战争、海湾战争、阿富汗战争、伊拉克战争等实战考验后,无人机以其特有的功能和突出的战绩,倍受多国军队青睐。
目前,无人机已经广泛渗透到战场空间的各个领域,成为各个军、兵种竞相发展的新装备[1]。
然而,与有人机相比,无人机的劣势与其优势一样显而易见:对卫星依赖性太强、与地面站通信不稳定、对战场变化反应能力较弱,等等。
综合几次战争中有人机和无人机协同作战经验,美军试图将两者组合成一个协同性更好、战斗力更强的混合编队。
1国外有人/无人机协同作战研究概况[2]目前,美国、英国均在加紧有人/无人机协同作战应用研究,探索无人机与各类作战平台的集成方法。
1.1机载有人/无人系统技术项目(AMUST)“机载有人/无人系统技术”(AMUST)是美军开展的主要项目之一。
该项目由关国航空研发工程中心的航空应用技术部(AATD)主持,目的是开发和验证有人/无人机编队协同作战所需的软件、组件和程序,提高有人/无人机的综合作战效能。
1999年底开始的“AMUST6.2effort”项目主要是进行有人/无人系统编队概念的功能需求定义、关键技术分析和试验验证。
根据试验评估结果,机载人员生存性增加了25%以上,武器系统杀伤力增加了50%以上。
1.2波音公司有人驾驶战斗机与无人机协同飞行能力研究2004年7月,波音公司首次验证有人驾驶战斗机(例如F-15E)与无人机协同飞行的能力,并验证了无人机的自主控制能力,包括实时空中防撞、自主规避机动、自主改变航线以响应突如其来的威胁和飞行故障。
在验证试验中,除使用了l架F-15E战斗机之外,波音公司还采用了基于联合无人空战系统(J-UCAS)的T-33飞行试验台,并在其上安装了无人机的航电软件。
1.3英国奎奈蒂克(QinetiQ)公司有人机控制多架无人机试验QinetiQ公司从1999年开始,为英国政府开展无人驾驶飞行器(UAV)执行攻击任务的系统需求研究,分析UAV在纵深攻击中的自主控制需求,重点考察单座战斗机对多架UAV进行控制和协同的可行性。
《2024年多无人机协同任务规划技术研究》范文
《多无人机协同任务规划技术研究》篇一一、引言随着无人机技术的快速发展，多无人机协同任务规划技术已成为当前研究的热点。
多无人机协同任务规划技术是指利用多个无人机进行协同作业，通过优化算法和规划技术，实现任务的高效、精确和安全完成。
本文将介绍多无人机协同任务规划技术的研究背景、意义及现状，并探讨其未来的发展趋势。
二、研究背景与意义多无人机协同任务规划技术的研究背景源于军事领域的需要，随着无人机技术的不断发展，其在民用领域的应用也越来越广泛。
该技术的研究意义在于提高任务执行效率、降低任务成本、增强任务安全性，为多无人机协同作业提供理论支持和技术保障。
三、研究现状目前，国内外学者在多无人机协同任务规划技术方面进行了大量研究。
在算法方面，主要涉及路径规划、协同控制、决策优化等领域。
在应用方面，多无人机协同任务规划技术已广泛应用于军事侦察、目标追踪、物资运输等领域。
然而，目前该领域仍存在一些挑战和问题，如如何实现多无人机之间的协同通信、如何优化任务规划算法以提高执行效率等。
四、多无人机协同任务规划技术研究（一）路径规划技术路径规划是多无人机协同任务规划技术的关键技术之一。
该技术主要通过优化算法，为每架无人机规划出最优的飞行路径，以实现任务的高效完成。
目前，常用的路径规划算法包括遗传算法、蚁群算法、人工势场法等。
这些算法在路径规划中各有优缺点，需要根据具体任务需求进行选择和优化。
（二）协同控制技术协同控制技术是实现多无人机协同作业的关键。
该技术主要通过控制算法，实现多无人机之间的协同飞行、协同攻击、协同侦察等。
目前，常用的协同控制算法包括领航者-跟随者法、基于行为的方法、基于图论的方法等。
这些算法在协同控制中各有特点，需要根据具体任务需求进行选择和应用。
（三）决策优化技术决策优化技术是多无人机协同任务规划技术的核心。
该技术主要通过优化算法，对任务进行分解、优化和重组，以实现任务的高效、精确和安全完成。
目前，常用的决策优化算法包括基于规则的方法、机器学习方法、强化学习等。
《2024年多无人机协同任务规划技术研究》范文
《多无人机协同任务规划技术研究》篇一一、引言随着科技的快速发展，无人机技术在军事、民用领域的应用越来越广泛。
多无人机协同任务规划技术作为无人机应用的关键技术之一，其重要性日益凸显。
多无人机协同任务规划技术可以实现多架无人机在复杂环境下的协同作业，提高任务执行效率和准确性，降低任务成本。
本文将对多无人机协同任务规划技术进行研究，分析其技术原理、方法及应用。
二、多无人机协同任务规划技术原理多无人机协同任务规划技术主要涉及无人机集群的路径规划、任务分配、协同控制等方面的技术。
其核心原理包括：1. 路径规划：根据任务需求和无人机性能，为每架无人机规划出最优的飞行路径。
同时，考虑环境因素、其他无人机的飞行路径等因素，确保整个无人机集群的协同作业。
2. 任务分配：根据任务的复杂程度和各无人机的性能，将任务分配给各架无人机。
任务分配要考虑到各无人机的负载、飞行速度、续航能力等因素，以及任务之间的优先级和紧急性。
3. 协同控制：通过通信和控制系统，实现多架无人机之间的协同控制。
协同控制包括无人机之间的信息交互、协同决策、避障等方面的内容。
三、多无人机协同任务规划方法多无人机协同任务规划方法主要包括集中式和分布式两种。
1. 集中式任务规划：由一个中心控制器负责整个无人机集群的任务规划。
中心控制器根据任务需求和环境信息，为每架无人机规划出最优的飞行路径和任务。
集中式任务规划的优点是能够全局优化，但缺点是计算量大，对中心控制器的性能要求较高。
2. 分布式任务规划：每架无人机根据自身的局部信息和与其他无人机的通信信息，独立进行任务规划和决策。
分布式任务规划的优点是计算量小，适应性强，但需要解决信息同步和协调一致的问题。
四、多无人机协同任务规划技术应用多无人机协同任务规划技术在军事、民用领域有广泛的应用。
在军事领域，多无人机协同任务规划技术可以用于侦察、打击、靶场测试等任务。
在民用领域，多无人机协同任务规划技术可以用于物流运输、环境监测、农业植保等领域。
无人机协同作战的技术挑战
无人机协同作战的技术挑战在当今的军事领域，无人机协同作战正逐渐成为一种具有重要战略意义的作战方式。
无人机凭借其独特的优势，如无需考虑人员伤亡、能够执行危险任务、具备长时间续航能力等，在侦察、打击、通信等多个方面发挥着日益显著的作用。
然而，要实现无人机的协同作战并非易事，面临着诸多技术挑战。
首先，通信问题是无人机协同作战中的关键。
在复杂的战场环境中，如何确保无人机之间、无人机与指挥控制中心之间的稳定、高速、低延迟的通信至关重要。
一方面，战场中的电磁干扰可能会严重影响通信质量，导致数据传输中断、指令延迟甚至错误。
另一方面，随着参与协同作战的无人机数量增多，通信数据量呈指数级增长，对通信带宽提出了极高的要求。
为了解决这一问题，需要研发更先进的通信技术，如抗干扰能力强的频段、高效的编码解码算法以及智能的通信网络管理系统。
其次，协同控制技术也是一大难题。
多架无人机在执行任务时，需要紧密配合、协调行动，以达到整体作战效能的最大化。
这就要求精确的任务规划和分配，以及实时的动态调整。
例如，在执行侦察任务时，如何合理安排无人机的飞行轨迹，既能覆盖目标区域又能避免相互干扰；在进行打击任务时，如何根据目标的特性和威胁程度，分配攻击任务，实现最佳的打击效果。
同时，还需要考虑无人机在遇到突发情况，如故障、遭遇敌方攻击等时的应急处理和重新协同策略。
无人机的感知与决策能力同样面临挑战。
要实现有效的协同作战，无人机必须能够准确感知周围环境，包括敌方目标、友方无人机的位置和状态，以及地形、气象等因素。
然而，当前的传感器技术在精度、范围和可靠性方面仍存在一定的局限性。
例如，光学传感器在恶劣天气条件下性能下降，雷达传感器可能受到敌方的电子干扰。
此外，无人机在获取信息后，还需要能够快速、准确地做出决策，这涉及到复杂的算法和强大的计算能力。
如何在有限的计算资源下，实现高效的感知与决策，是亟待解决的问题。
再者，能源供应也是限制无人机协同作战能力的一个重要因素。
美国空中有人无人自主协同作战能力发展研究
主体部分：
主体部分：
一、美国空中有人无人自主协同作战能力的发展历程
3、面临的挑战
6、人工智能应用拓展：随着人工智能技术的发展，美国将进一步拓展其在空 中有人无人自主协同作战领域的应用。例如，利用人工智能进行决策支持、战场 态势感知和目标识别等，以提高空中有人无人自主协同作战的效率和精度。
3、面临的挑战
7、培训与人才建设：为充分发挥空中有人无人自主协同作战能力的优势，美 国将加强相关领域的培训和人才建设。培训内容包括无人机操作、自主导航、协 同作战等；人才建设则注重培养具备创新思维和实践能力的专业团队，推动空中 有人无人自主协同作战能力的持续发展。
3、面临的挑战
8、装备升级与改造：为满足未来空中有人无人自主协同作战的需求，美国将 对现有装备进行升级和改造。这包括改进无人机的载荷能力、增加航程和续航时 间、提高通信系统的稳定性和安全性等。
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（3）智能化程度高：美国空中有人无人作战系统具备高度智能化的决策、控 制和评估能力，能够自主完成诸多任务。
2、劣势
2、劣势
美国空中有人无人自主协同作战能力也存在以下劣势：
2、劣势
（1）安全隐患大：无人机在自主作战过程中可能存在被敌方干扰、黑客攻击 等安全隐患，影响作战效果。
2、劣势
（2）法律和伦理问题：有关无人机作战的国际法律和伦理规范尚不完备，美 国在无人机作战领域面临诸多法律和伦理挑战。
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有人/无人战斗机协同空战模式及能力需求分析付昭旺摘要：针对未来空战的特点对有人/无人战斗机协同空战的作战模式及能力需求进行了研究。
从信息链到武器链时空过渡的角度分析了有人/无人机协同空战的作战优势；提出了两种典型的有人/无人机协同空战方式，并给出了作战过程描述及功能结构分析；基于“观测-评估-决策-执行”指挥控制环分析了有人/无人机协同空战的指挥控制流程；基于协同空战的任务需求提出各参与平台的能力需求。
本文的研究对有人/无人机协同空战的发展具有一定的指导意义。
关键词：协同空战作战优势指挥控制能力需求Operational Modes and Capability Requirements for Cooperative Air Combat of Manned Vehicle and Unmanned VehicleFU Zhao-wang，Abstract: Cooperative modes and capability requirements for cooperative air combat of manned vehicle and unmanned vehicle are proposed based on the characteristics of the future air combat. firstly, The operational advantage of manned vehicle and unmanned vehicle cooperative air combat is deeply analyzed based on the information transformation style, then, two cooperative combat mode are proposed and the combat process and functional structure are analyzed separately. Third, the command and control problem is searched based on the Observe-Orient-Decide-Act command and control circle. At last the capability requirements for each platform of cooperative combat system are analyzed. This research will be certain significance for the development of cooperative air combat of manned vehicle and unmanned vehicle .keywords: cooperative air combat, operational advantage, command and control, capability requirements0引言1多机协同空战是指由多种战斗机组成的编队体系在探测、指挥控制、信息传输处理与武器打击之间进行的深层次配合的联合作战方式，它全面考虑整个作战过程，是战术、技术和装备体系有机结合下实施的作战行动。
传统上，协同空战一般是指多种有人飞机（编队）之间的协同，本文扩充了这一概念的外延，协同空战不仅指多种有人机之间的协同，而且应包括有人机和无人机的协同，后者称为有人－无人机协同空战，这种空战方式具有更大的作战潜力和应用前景。
有人/无人机协同空战是指，将具有远距探测能力的有人机作为指挥机，将不具备远距探测能力、隐身性能良好并且携带制导武器的无人机作为攻击机，指挥机位于敌机的火力打击范围之外，攻击机处于指挥机的监视空域，在数据链信基金项目：“十一五”预研基金项目（KJ-050402011）,航空科学基金（20085196011）作者简介：付昭旺（1985-）男，湖南邵阳人，博士生，研究方向为协同作战，体系对抗。
息的支持下，攻击机和指挥机通过密切协同来完成信息获取、战术决策、指挥引导、武器发射和武器制导等火控过程达成作战任务。
阿富汗战争中，美国用“掠夺者”作为载体，发射了“海尔法”空地导弹，实现了无人机直接对地攻击，改变了无人机的作战模式，也初步体现了有人/无人机协同作战的优势和通过其他平台引导无人机发射精确制导武器作战的有效性[1]。
在未来的战争中，各种武器平台之间一体化协同作战将是一种重要的作战模式，而无人战斗机也必然成为协同作战系统中的重要组成部分，多平台协同作战将使各种资源得到充分、合理地配置，从而极大地提高作战效能。
当前，无人机与有人机协同作战的模式已成为无人机作战运用研究中的一大热点，引起了世界各国极大的研究兴趣[1-4]。
本文立足于现有武器装备和未来空战的发展趋势，主要对有人/无人机协同空战的作战优势、作战模式、指挥控制和能力需求等问题进行探讨分析。
1.有人/无人机协同空战的作战优势有人/无人机协同空战实现了“传感器”和“射手”空间上的有效分离，而通过数据链实时高效的信息共享，又保证了“传感器”和“射手”协同的高度一致性，有人/无人机协同作战方式改变了信息链到武器链的时空过渡方式，其作战优势主要体现在以下几个方面。
（1）可以实现“发现即摧毁”的作战模式。
网络中心战的重要特征是从传感器到打击平台的链路中信息的高效流动。
现代空战中，载机对目标的探测和跟踪距离远远大于武器发射距离，有人/无人机协同作战方式可以将有人机获得的目标信息及时、充分地利用起来，迅速达成作战效果，大大缩短从目标信息获取到组织火力打击的作战过程。
（2）能有效地应对现代空战的复杂电磁干扰环境。
现代空战都处在复杂电磁环境下，作战飞机的传感器容易受到敌方的干扰或反辐射导弹的攻击，而有人/无人机的协同作战方式，等于将传感器建立在后方飞机上，避免受到敌方反辐射导弹的攻击，同时，多机的传感器可以组成一个信息源网络，每架载机作为网络上的一个节点，任何一个或多个节点功能的毁坏都不会影响其他节点的正常工作，增强了复杂电磁环境下战场信息的保障能力。
（3）可以实现灵活的作战战术。
因为无人机不涉及人员伤亡问题，能够承担有人机无法执行的危险性战斗任务，比如抵近目标实施近距离的电子干扰或深入危险空域完成侦察干扰等。
同时，由于无人机不进行电磁辐射，仅采用数据链进行通信，信息流量小、通讯频率较低、保密性好，不易被敌方察觉和截获，可实现隐蔽接敌和静默攻击战术。
（4）能大大提高作战效能。
有人/无人机协同空战充分发挥了人的决策优势和无人机的特点，通过优势互补、分工协作，将各自的效能发挥到最大。
在作战过程中，有人机处于安全地带，通过指挥控制无人机执行作战任务，降低了飞行员的作战风险，无人机造价低廉，能大量投入使用，无人机特有的“我亡敌亡”的作战方式将使敌人防不胜防。
进攻作战中，采用无人机进行先期作战，可以消耗敌人的有生力量，为后续的有人机作战创造空战优势，防御作战，在无人机的协同下，几架有人机就能防御广阔的空域，能减少兵力和作战资源投入，降低作战成本，提高了防御效率。
2有人/无人机的协同作战方式有人/无人机的协同作战从目标探测开始，经过目标截获、跟踪、瞄准直至武器发射等一系列作战过程。
根据协同方式和传递信息不同可以分为传递目标信息与传递控制指令两种协同空战方式，如3(a)和3(b)所示。
瞄准完成机动占位图3（a）传递目标信息的协同空战导弹发射控制图3（b）传递控制指令的协同空战2.1传递目标信息的协同空战传递目标信息的协同作战方式是指，有人机获取目标信息，然后通过数据链将目标信息传递给无人机，无人机将收到的目标信息经过坐标转换、滤波、误差处理后进行火控解算，得到控制指令，自主完成机动站位和武器发射，后续的武器制导可由有人机完成，也可由无人机完成，由无人机完成制导要求有人机持续地给无人机提供目标信息，无人机仅作为制导信息中转平台，其协同流程如图4所示。
图4 传递目标信息的协同作战传递目标信息的协同空战，有人机只给无人机提供实时的目标指示信息，包括目标编号、目标类型、目标位置、飞行速度等目标参数，由无人机自己完成火控计算，这就要求无人机装备简易的火控系统，使其具有一定的自主作战能力。
无人机的火控系统应包括机载传感器、火控计算机、外挂物管理系统、飞行控制系统和数据链终端设备，如图5所示。
图5无人机火控系统结构火控计算机是无人机火控系统的核心，主要对各种内部和外部信息源进行处理，产生火力和飞行控制指令。
飞行控制系统主要用于稳定无人机飞行姿态角和飞行航迹。
机载传感器主要用于获得无人机的飞行状态信息。
数据链设备用于无人机和有人机进行信息交联。
外挂物管理系统完成武器管理和武器投放。
2.2传递控制指令的协同空战有人机给无人机传递的控制指令主要包括引导指令和控制命令，传递引导指令是指有人机跟踪测量目标信息，并根据无人机和目标的空间位置及运动状态实时解算无人机对目标的火控解，得到无人机要完成攻击的引导指令并传递给无人机。
无人机根据引导指令进行机动飞行，一旦无人机进入武器发射区域，有人机向无人机传递武器发射控制命令，无人机即发射武器并脱离，后续的武器制导由有人机完成，其协同流程如图6所示。
图6 传递控制指令的协同作战流程传递控制指令的协同空战是一种全程引导式的协同，在作战全过程无人机均需要有人机提供控制指令，有人机不仅要获得目标的信息参数还需要无人机回传自身的位置参数。
有人机只需要给无人机提供引导指令和控制命令，引导指令参数主要包括无人机飞行航向、飞行速度、飞行高程、飞行时间，控制命令包括无人机的作战方式、武器发射时机和发射方向等。
无人机一方面根据引导指令来完成自身的飞行控制和导航解算，并打包回传自身的飞行状态及位置参数，另一方面，根据有人机的控制命令使用资源和发射武器。
全程引导式的协同方式，无人机仅仅作为一种空中武器发射平台，只须装备飞控系统和导航定位装置，而不必装备探测设备和火控系统，防止了电磁暴露，能提高攻击的隐蔽性和突然性，所以这种协同方式具有巨大的作战效能和发展潜力。
将成为未来一种重要的有人/无人机协同作战方式。
3协同作战的指挥控制有人/无人机协同作战的指挥控制是指有人机对无人机在任务执行各阶段中的飞行、通信、战术运用和武器发射的监管、指挥和控制。
协同空战体系本身就是一个复杂的控制系统，与传统的协同空战方式相比，无人机不具备和有人机一样的自主性，这对有人/无人机协同空战的指挥控制提出了更高的要求。
从国外研究情况来看[5]，有人/无人机协同作战指挥控制是一个十分复杂的问题，它具有系统的复杂性、决策信息分布性和控制过程的高度实时性三个特点，涉及到无人机平台的自主控制、信息通信、人机交互和动态反馈等多方面内容，目前国内对有人/无人机协同控制的研究尚处于探索阶段[6]。