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集群彈藥智能組群理論與方法

包郵 集群彈藥智能組群理論與方法

出版社:北京理工大學(xué)出版社出版時間:2023-04-01
開本: 24cm 頁數(shù): 301頁
本類榜單:政治軍事銷量榜
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集群彈藥智能組群理論與方法 版權(quán)信息

  • ISBN:9787576323696
  • 條形碼:9787576323696 ; 978-7-5763-2369-6
  • 裝幀:平裝-膠訂
  • 冊數(shù):暫無
  • 重量:暫無
  • 所屬分類:>>

集群彈藥智能組群理論與方法 本書特色

單枚智能彈藥由于其飛行能力有限、任務(wù)載荷相對單一等原因,很難在復(fù)雜環(huán)境下難獨自完成復(fù)雜任務(wù)。為了提高任務(wù)成功率和執(zhí)行效率,智能彈藥的應(yīng)用樣式逐步從單體向“集群”方向發(fā)展。復(fù)雜環(huán)境(電磁干擾、云霧遮擋等)對集群彈藥自主決策與控制理論和方法提出更高要求。本書致力于研究復(fù)雜環(huán)境下集群彈藥的涌現(xiàn)理論構(gòu)建、演化方法設(shè)計和集群高細(xì)粒度仿真與評估系統(tǒng)搭建。

集群彈藥智能組群理論與方法 內(nèi)容簡介

本書內(nèi)容主要聚焦于集群彈藥智能組群的方法及相關(guān)應(yīng)用,在部分章節(jié)列舉了相關(guān)案例展開討論。本書的內(nèi)容涵蓋了受自然大規(guī)模生物集群啟發(fā)得到的人工集群系統(tǒng)概述,集群彈藥的數(shù)學(xué)模型及涌現(xiàn)機理,混合式體系架構(gòu),仿生組群原理及關(guān)鍵技術(shù),集群彈藥的博弈、制導(dǎo)與控制之間的關(guān)系,集群彈藥的效能評估及驗證手段等多項內(nèi)容。

集群彈藥智能組群理論與方法 目錄

第1 章 集群智能概述…………………………………………………………… 001
  1. 1 集群智能的起源及特征……………………………………………… 002
  1. 2 自然界大規(guī)模生物集群的啟示……………………………………… 003
  1. 3 集群行為的關(guān)鍵因素………………………………………………… 005
  1. 4 集群行為與馬爾可夫決策過程……………………………………… 007
    1. 4. 1 馬爾可夫決策過程………………………………………… 008
    1. 4. 2 部分可觀察馬爾可夫決策過程…………………………… 010
    1. 4. 3 分布式部分可觀測馬爾可夫決策過程…………………… 011
    1. 4. 4 集群中的馬爾可夫決策過程……………………………… 012
  1. 5 集群智能與多智能體理論…………………………………………… 013
    1. 5. 1 智能體的定義與理解……………………………………… 014
    1. 5. 2 慎思型智能體和反應(yīng)型智能體…………………………… 014
    1. 5. 3 多智能體間的協(xié)商………………………………………… 016
    1. 5. 4 多智能體間的通信………………………………………… 018
  1. 6 集群智能與決策、優(yōu)化、學(xué)習(xí)的關(guān)系…………………………… 019
  參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 021
第2 章 集群彈藥的數(shù)學(xué)模型及涌現(xiàn)機理…………………………………… 023
  2. 1 彈藥與集群智能的聯(lián)系……………………………………………… 024
    2. 1. 1 集群彈藥簡述……………………………………………… 024
    2. 1. 2 彈藥與集群的映射關(guān)系…………………………………… 025
    2. 1. 3 集群彈藥影響因素………………………………………… 027
    2. 1. 4 集群彈藥的分類…………………………………………… 030
  2. 2 集群彈藥的數(shù)學(xué)模型………………………………………………… 031
    2. 2. 1 自底而上自組織模型……………………………………… 033
    2. 2. 2 集群彈藥數(shù)學(xué)模型………………………………………… 037
  2. 3 集群彈藥模型的理解………………………………………………… 042
    2. 3. 1 自組織特性………………………………………………… 042
    2. 3. 2 涌現(xiàn)特性…………………………………………………… 045
  2. 4 以毀傷為驅(qū)動的參數(shù)學(xué)習(xí)…………………………………………… 047
    2. 4. 1 以毀傷為基礎(chǔ)的價值函數(shù)設(shè)計…………………………… 047
    2. 4. 2 數(shù)據(jù)采集與算法訓(xùn)練……………………………………… 048
  參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 050
第3 章 集群彈藥混合式體系架構(gòu)…………………………………………… 053
  3. 1 慎思式集群作戰(zhàn)任務(wù)驅(qū)動范式……………………………………… 054
    3. 1. 1 復(fù)雜環(huán)境預(yù)先任務(wù)分配…………………………………… 055
    3. 1. 2 多目標(biāo)確定性武器- 目標(biāo)分配問題……………………… 061
    3. 1. 3 多目標(biāo)不確定武器- 目標(biāo)分配問題……………………… 078
    3. 1. 4 復(fù)雜環(huán)境實時任務(wù)分配…………………………………… 087
  3. 2 反應(yīng)式個體行為規(guī)則驅(qū)動范式……………………………………… 106
    3. 2. 1 自組織行為演化流程……………………………………… 108
    3. 2. 2 個體行為規(guī)則……………………………………………… 108
    3. 2. 3 行為原型…………………………………………………… 111
    3. 2. 4 基于啟發(fā)式算法的多規(guī)則組合優(yōu)化方法………………… 111
    3. 2. 5 試驗驗證…………………………………………………… 112
  參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 133
第4 章 仿生組群原理及關(guān)鍵技術(shù)…………………………………………… 141
  4. 1 概述…………………………………………………………………… 143
4. 2 視覺驅(qū)動的集群協(xié)作模型…………………………………………… 145
    4. 2. 1 視覺輸入層………………………………………………… 146
    4. 2. 2 視覺信息層………………………………………………… 148
    4. 2. 3 行為規(guī)則層………………………………………………… 150
    4. 2. 4 動作輸出層………………………………………………… 151
  4. 3 任務(wù)導(dǎo)向的表型優(yōu)化………………………………………………… 151
    4. 3. 1 編碼與交叉變異…………………………………………… 152
    4. 3. 2 解碼與選擇………………………………………………… 154
  4. 4 數(shù)值試驗與結(jié)果分析………………………………………………… 155
    4. 4. 1 算例構(gòu)建…………………………………………………… 155
    4. 4. 2 對比參數(shù)設(shè)置……………………………………………… 156
    4. 4. 3 彈藥集群性能指標(biāo)………………………………………… 157
    4. 4. 4 試驗結(jié)果與分析…………………………………………… 158
  4. 5 小結(jié)…………………………………………………………………… 169
  參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 170
第5 章 集群彈藥的博弈、制導(dǎo)與控制……………………………………… 177
  5. 1 博弈和集群彈藥的關(guān)系……………………………………………… 178
    5. 1. 1 三方微分博弈決策模型…………………………………… 180
    5. 1. 2 微分博弈控制的*優(yōu)性分析……………………………… 182
    5. 1. 3 基于雙重拍賣的TAD 匹配方法…………………………… 183
  5. 2 集群協(xié)同末制導(dǎo)……………………………………………………… 185
    5. 2. 1 彈著角約束下的制導(dǎo)……………………………………… 185
    5. 2. 2 時間約束下的末制導(dǎo)……………………………………… 188
    5. 2. 3 初步仿真驗證……………………………………………… 192
    5. 2. 4 小結(jié)…………………………………………………………… 200
  5. 3 低成本末制導(dǎo)技術(shù)…………………………………………………… 200
    5. 3. 1 捷聯(lián)制導(dǎo)回路系統(tǒng)模塊化設(shè)計…………………………… 201
    5. 3. 2 成像反饋回路設(shè)計………………………………………… 204
    5. 3. 3 智能彈藥縱向制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計……………………………… 209
    5. 3. 4 智能彈藥橫向制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計……………………………… 214
    5. 3. 5 小結(jié)…………………………………………………………… 221
  5. 4 本章小結(jié)……………………………………………………………… 221
  參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 221
第6 章 集群彈藥效能評估方法……………………………………………… 225
  6. 1 智能集群彈藥評價體系的構(gòu)建……………………………………… 226
    6. 1. 1 集群彈藥能力評估指標(biāo)體系構(gòu)建………………………… 227
    6. 1. 2 集群彈藥能力評估系統(tǒng)搭建……………………………… 229
    6. 1. 3 集群彈藥能力評估測試流程建立………………………… 233
    6. 1. 4 常見評估方法……………………………………………… 234
  6. 2 集群彈藥應(yīng)用場景探究……………………………………………… 238
    6. 2. 1 集群彈藥協(xié)同作戰(zhàn)有效性分析…………………………… 240
    6. 2. 2 影響集群彈藥協(xié)同作戰(zhàn)能力的核心要素探究…………… 244
    6. 2. 3 小結(jié)…………………………………………………………… 247
  參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 247
第7 章 集群彈藥驗證手段……………………………………………………… 249
  7. 1 硬件在回路仿真系統(tǒng)………………………………………………… 251
    7. 1. 1 仿真系統(tǒng)設(shè)計要點………………………………………… 252
    7. 1. 2 基于數(shù)字孿生技術(shù)的集群建模…………………………… 258
    7. 1. 3 系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn)……………………………………… 269
  7. 2 彈載決策與控制軟件的設(shè)計………………………………………… 280
    7. 2. 1 分布式?jīng)Q策框架的構(gòu)建…………………………………… 280
    7. 2. 2 信息交互方法……………………………………………… 282
    7. 2. 3 集群信息的獲取…………………………………………… 284
  7. 3 基于視場投影模型的仿生集群……………………………………… 285
    7. 3. 1 視場投影模型……………………………………………… 285
    7. 3. 2 基于行為規(guī)則的集群控制方法…………………………… 286
    7. 3. 3 行為規(guī)則權(quán)重與集群彈藥任務(wù)的映射關(guān)系……………… 288
  7. 4 風(fēng)場擾動環(huán)境下的編隊保持技術(shù)………………………………… 291
    7. 4. 1 風(fēng)場擾動環(huán)境下的協(xié)同控制問題建模…………………… 292
    7. 4. 2 編隊保持控制方法………………………………………… 294
  7. 5 控制—人機交互系統(tǒng)的設(shè)計………………………………………… 296
  7. 6 本章小結(jié)……………………………………………………………… 298
  參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 299
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集群彈藥智能組群理論與方法 作者簡介

李杰,工學(xué)博士,教授,北京理工大學(xué)兵器科學(xué)與技術(shù)博士生導(dǎo)師。主要從事無人巡飛系統(tǒng)技術(shù)、彈載信息集成控制技術(shù)、引信直列式安全系統(tǒng)技術(shù)等方面的教學(xué)科研工作。在國內(nèi)率先開展引信安全系統(tǒng)信息化、炮射/彈載無人機及云彈藥等相關(guān)技術(shù)研究,以第一獲獎人獲國防科學(xué)技術(shù)二等獎2項,三等獎3項,發(fā)明專利40余項。發(fā)表《云彈藥系統(tǒng)》《云彈藥引信的技術(shù)命題》等論文,出版《無人系統(tǒng)設(shè)計與集成》《智能集群--從自然到人工系統(tǒng)》《機械電子學(xué)》等著作。
李娟,工學(xué)博士,預(yù)聘助理教授,北京理工大學(xué)兵器科學(xué)與技術(shù)碩士生導(dǎo)師。主要從事集群智能優(yōu)化算法的基礎(chǔ)理論研究以及在軍事運籌學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用等方面的教學(xué)科研工作。主持博士后面上一等資助、兵器科學(xué)與技術(shù)方向首個博士后站前資助、國家自然科學(xué)基金委員會青年項目、面上項目、青年托舉人才項目。在集群優(yōu)化與決策和不確定性處理的共性理論方面取得了較好的研究成果,以第一作者或通訊身份發(fā)表SCI論文9篇,其中頂級期刊6篇,會議EI論文19篇。申報發(fā)明專利6項,出版學(xué)術(shù)專著2部。獲北京理工大學(xué)教書育人類表彰、北京市本科畢設(shè)優(yōu)秀指導(dǎo)教師、北京理工大學(xué)優(yōu)秀博士后等稱號。李杰,工學(xué)博士,教授,北京理工大學(xué)兵器科學(xué)與技術(shù)博士生導(dǎo)師。主要從事無人巡飛系統(tǒng)技術(shù)、彈載信息集成控制技術(shù)、引信直列式安全系統(tǒng)技術(shù)等方面的教學(xué)科研工作。在國內(nèi)率先開展引信安全系統(tǒng)信息化、炮射/彈載無人機及云彈藥等相關(guān)技術(shù)研究,以第一獲獎人獲國防科學(xué)技術(shù)二等獎2項,三等獎3項,發(fā)明專利40余項。發(fā)表《云彈藥系統(tǒng)》《云彈藥引信的技術(shù)命題》等論文,出版《無人系統(tǒng)設(shè)計與集成》《智能集群--從自然到人工系統(tǒng)》《機械電子學(xué)》等著作。
李娟,工學(xué)博士,預(yù)聘助理教授,北京理工大學(xué)兵器科學(xué)與技術(shù)碩士生導(dǎo)師。主要從事集群智能優(yōu)化算法的基礎(chǔ)理論研究以及在軍事運籌學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用等方面的教學(xué)科研工作。主持博士后面上一等資助、兵器科學(xué)與技術(shù)方向首個博士后站前資助、國家自然科學(xué)基金委員會青年項目、面上項目、青年托舉人才項目。在集群優(yōu)化與決策和不確定性處理的共性理論方面取得了較好的研究成果,以第一作者或通訊身份發(fā)表SCI論文9篇,其中頂級期刊6篇,會議EI論文19篇。申報發(fā)明專利6項,出版學(xué)術(shù)專著2部。獲北京理工大學(xué)教書育人類表彰、北京市本科畢設(shè)優(yōu)秀指導(dǎo)教師、北京理工大學(xué)優(yōu)秀博士后等稱號。
劉暢,工學(xué)博士,副研究員,北京理工大學(xué)長三角研究院(嘉興)碩士導(dǎo)師。主要從事智能巡飛無人系統(tǒng)總體設(shè)計、導(dǎo)航控制與制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計、集群巡飛無人系統(tǒng)組群方法及應(yīng)用等方面的教學(xué)科研工作。先后研制了2型小型電動力巡飛無人系統(tǒng)、1型硬件在環(huán)仿真系統(tǒng),以第二獲獎人獲得國防科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎三等獎1項,出版學(xué)術(shù)專著2部、發(fā)表學(xué)術(shù)論文14篇,授權(quán)專利17項。
李兵,工學(xué)博士,研究員,中國航天科技集團青年拔尖人才計劃,科技部專家?guī)鞂<遥教炱咴浩卟繜o人系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)<遥教炱咴嚎萍加⒉诺诙䦟哟魏颓嗄臧渭馊瞬庞媱潱拇ㄊ】萍记嗄曷?lián)合會常務(wù)理事,成都理工大學(xué)客座教授,省級工程技術(shù)中心專家委員會成員,無人系統(tǒng)專題項目辦副主任,中國指控學(xué)會網(wǎng)絡(luò)信息體系工程咨詢專家、智能博弈與兵棋推演專委會常務(wù)委員和青年工委會常務(wù)委員等。主要從事火力指揮控制、多智能體協(xié)同控制、智能無人系統(tǒng)總體設(shè)計與集成等方面的科研工作。獲國防科技進(jìn)步獎三等獎1項,集團科技進(jìn)步二等獎1項,形成學(xué)術(shù)論文30篇,出版專著1部,受理專利22項,授權(quán)專利6項。

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