网络化制导技术研究现状及发展趋势 被引量：8

1

作者 方洋旺 程昊宇 仝希 《航空兵器》 北大核心 2018年第5期3-20,共18页

网络化制导在协同作战方面显示了其潜力和优势。网络化制导技术主要包括基于多平台传感器网络信息的导弹制导技术和基于多导弹编队的网络化协同制导技术。本文重点论述了这两方面技术的发展现状,分析了单导弹的时空配准方法以及制导权... 网络化制导在协同作战方面显示了其潜力和优势。网络化制导技术主要包括基于多平台传感器网络信息的导弹制导技术和基于多导弹编队的网络化协同制导技术。本文重点论述了这两方面技术的发展现状,分析了单导弹的时空配准方法以及制导权移交策略和制导律切换方法等;对面向多导弹编队的网络化制导方法进行了描述,讨论了面向多飞行器网络化协同的时间一致性方法、空间一致性方法以及编队策略。分析了基于多飞机平台协同的单导弹以及多导弹编队的半主动制导和主动制导方法中存在的问题。最后,对未来网络化制导技术以及人工智能在网络化制导中的应用进行了展望。 展开更多

关键词 网络化制导 制导律切换 多导弹编队 协同制导 人工智能

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固定翼无人机群的集群和避障控制 被引量：8

2

作者 伍友利 叶圣涛 +2 位作者 方洋旺 朱圣怡 张丹旭 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期103-110,共8页

针对传统的集群控制算法需要获取通信范围内相邻质点的位置和速度信息才能够计算控制量的问题,提出一种新的无须获得相邻无人机速度的六自由度固定翼无人机群的集群和避障控制方法。将通信范围内的无人机均视为障碍物,采用统一的计算方... 针对传统的集群控制算法需要获取通信范围内相邻质点的位置和速度信息才能够计算控制量的问题,提出一种新的无须获得相邻无人机速度的六自由度固定翼无人机群的集群和避障控制方法。将通信范围内的无人机均视为障碍物,采用统一的计算方法获得控制量,并且证明了算法的稳定性。通过建立六自由度无人机线性化控制模型,将改进的质点集群算法应用于无人机群控制系统中,将无人机控制设计成六自由度无人机的跟踪回路和质点无人机的导引回路,并证明通过选取合适的跟踪回路控制参数,确保整个无人机集群控制是稳定的。通过六自由度无人机编队仿真验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 固定翼 无人机群 六自由度 集群 避障

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无人机编队避障与控制技术研究现状及发展趋势 被引量：8

3

作者 方洋旺 欧阳楚月 +1 位作者 符文星 程昊宇 《无人系统技术》 2019年第2期32-38,共7页

多无人机编队协同控制技术作为人工智能中集群智能方向的热点研究问题,国内外学者对多无人机编队协同控制的理论和应用都做出了广泛深入的研究,而作为协同控制的核心问题的多无人机编队避障和控制问题的研究也取得了一些成果。首先从人... 多无人机编队协同控制技术作为人工智能中集群智能方向的热点研究问题,国内外学者对多无人机编队协同控制的理论和应用都做出了广泛深入的研究,而作为协同控制的核心问题的多无人机编队避障和控制问题的研究也取得了一些成果。首先从人工势场、速度障碍和Dubins路径三个方面介绍了单无人机避障与控制技术,并且针对各个算法的不足之处,提出了一些改进方法。在此基础上,又对多无人机编队避障与控制技术和无人机机间防碰撞进行了综述,分析各种方法的优缺点。最后,对多无人机编队避障及控制发展趋势进行了分析,并提出了可行的解决思路和方法。 展开更多

关键词 集群智能 多无人机编队 协同控制 编队避障和控制 机间防碰撞

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红外诱饵干扰下导引头视线角速度跳变特征建模 被引量：6

4

作者 徐洋 方洋旺 +3 位作者 伍友利 肖冰松 张丹旭 刘欢 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期100-110,共11页

红外诱饵会引偏导引头光轴指向、迫使制导信息出现阶跃跳变,从而降低导弹制导精度。为探究制导信息跳变缘由,建立了基于跳变视线角速度的脉冲叠加模型。首先,基于红外导引头识别原理,分析了视线角速度变化特征,初步建立了视线角速度跳... 红外诱饵会引偏导引头光轴指向、迫使制导信息出现阶跃跳变,从而降低导弹制导精度。为探究制导信息跳变缘由,建立了基于跳变视线角速度的脉冲叠加模型。首先,基于红外导引头识别原理,分析了视线角速度变化特征,初步建立了视线角速度跳变模型;通过大量仿真分析,确定了影响跳变特性的影响因子集;同时,利用Morris灵敏度分析法筛选跳变模型的解释变量,进而降低了模型复杂度;基于各解释变量的作用,引入逐步回归分析法求解跳变模型的回归参数。最后通过典型对抗态势下的预测结果对跳变模型的泛化能力进行了验证,实验结果表明该模型对于跳变时刻及跳变强度的预测精度可达10^(-2)s及10(°)/s。 展开更多

关键词 红外诱饵 阶跃跳变 跳变视线角速度 Morris灵敏度分析 逐步回归分析

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智能制导律研究综述 被引量：5

5

作者 方洋旺 邓天博 符文星 《无人系统技术》 2020年第6期36-42,共7页

制导律设计的优劣是导弹打击目标、执行其任务的关键,而随着人工智能技术的不断发展,设计智能化的制导律已经成为了学者们研究的热点问题。介绍美国远程反舰导弹LRASM、俄罗斯锆石高超声速反舰导弹以及挪威反舰导弹NSM等几种外军智能化... 制导律设计的优劣是导弹打击目标、执行其任务的关键,而随着人工智能技术的不断发展,设计智能化的制导律已经成为了学者们研究的热点问题。介绍美国远程反舰导弹LRASM、俄罗斯锆石高超声速反舰导弹以及挪威反舰导弹NSM等几种外军智能化导弹的发展现状,重点论述了当前国内外基于神经网络、模糊理论、强化学习等智能方法在制导律设计中的应用。对未来智能制导律的研究进行了展望,提出了在分布式多源异构信息融合条件下或是多约束和不确定条件下的单智能体智能制导律,以及协同智能制导律等多智能体智能制导律,为今后制导律的发展提供了切实可行的方向。 展开更多

关键词 智能制导律 神经网络 模糊理论 强化学习 多智能体 协同制导

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基于MMPC-FPSO贝叶斯网络混合结构学习方法 被引量：1

6

作者 董文佳 方洋旺 +1 位作者 彭维仕 闫晓斌 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期76-84,共9页

针对贝叶斯网络结构学习的过程中网络结构规模随节点数增加呈指数增长,导致网络结构搜索空间增大,进而导致网络结构学习算法效率低下的问题,提出一种基于最大最小父子集合约束与萤火虫粒子群搜索算法的贝叶斯网络混合结构学习方法。首先... 针对贝叶斯网络结构学习的过程中网络结构规模随节点数增加呈指数增长,导致网络结构搜索空间增大,进而导致网络结构学习算法效率低下的问题,提出一种基于最大最小父子集合约束与萤火虫粒子群搜索算法的贝叶斯网络混合结构学习方法。首先,针对粒子群算法在解决贝叶斯网络结构学习过程中,随机初始化网络结构种群导致算法搜索效率低下,网络结构准确性低的问题提出一种基于改进的最大最小父子集合算法的种群约束方法。其次,针对传统的基于粒子群评分搜索方法速度慢,精度低,易陷入局部最优的问题,提出一种基于萤火虫算子的粒子寻优策略。最后,为了验证所提方法的正确性和优越性,将上述方法用于3种标准网络的结构学习。仿真结果表明:所提算法与传统的基于粒子群的结构学习方法相比,所得的贝叶斯信息准则评分与标准网络评分的差距分别缩小了68.7%、65.5%、34.1%。 展开更多

关键词 结构学习 贝叶斯网络 粒子群算法 MMPC算法

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通信拓扑切换下的预定时间分组协同制导方法 被引量：4

7

作者 马文卉 符文星 +2 位作者 方洋旺 刘双喜 梁晓庚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期86-98,共13页

针对通信网络拓扑结构切换下的协同制导问题,提出了一种预定时间协同制导方法(PTCGL),以保证拓扑切换下的预定时间分组收敛。首先,建立三维飞行器协同制导模型和拓扑切换下的分组协同架构:组间利用小组领队飞行器之间的协作实现分组配合... 针对通信网络拓扑结构切换下的协同制导问题,提出了一种预定时间协同制导方法(PTCGL),以保证拓扑切换下的预定时间分组收敛。首先,建立三维飞行器协同制导模型和拓扑切换下的分组协同架构:组间利用小组领队飞行器之间的协作实现分组配合,组内则通过有向通信实现组协同。随后,在通信网络拓扑结构切换的情况下,结合牵制控制和预定时间理论,基于M矩阵假设的牵制分组误差和预定时间尺度函数提出拓扑切换三维预定时间协同制导律。进一步,考虑拓扑切换驻留时间,利用Lyapunov理论证明在通信拓扑切换的情况下,该制导律可实现预定时间收敛。最后,数值仿真结果验证了所提出的协同制导方法可实现在拓扑切换下的预定时间收敛、保证分组协同打击。 展开更多

关键词 三维协同制导 通信拓扑切换 预定时间 分组一致性 驻留时间

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基于自适应高斯变异的多目标哈里斯鹰优化算法 被引量：1

8

作者 闫晓斌 方洋旺 彭维仕 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2636-2645,共10页

针对哈里斯鹰优化算法在求解多目标优化问题时种群多样性差导致算法容易陷入局部最优的问题,提出一种基于自适应高斯变异的多目标哈里斯鹰优化算法。为使解决方案更好地向Pareto前沿收缩,提出基于网格划分法的猎物位置定位方法;为提升... 针对哈里斯鹰优化算法在求解多目标优化问题时种群多样性差导致算法容易陷入局部最优的问题,提出一种基于自适应高斯变异的多目标哈里斯鹰优化算法。为使解决方案更好地向Pareto前沿收缩,提出基于网格划分法的猎物位置定位方法;为提升算法收敛性能,将超出区间的种群个体位置更新为猎物位置;采用自适应高斯变异策略提高算法多样性和Pareto前沿种群粒子的均匀性。仿真结果表明:所提算法在求解多目标优化问题时,与多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)、多目标粒子群算法(MOPSO)、多目标灰狼算法(MOGWO)和多目标哈里斯鹰优化算法(MOHHO)比较,寻优精度增加了8.02%~51.34%,收敛速度增加了16.67%~40.74%,显著提升了所提算法的收敛速度和精度。 展开更多

关键词 多目标优化 群智能 哈里斯鹰优化算法 高斯变异 网格划分

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基于优劣解距离法的群智能优化算法性能排序 被引量：4

9

作者 郭恩铭 方洋旺 +1 位作者 彭维仕 杜泽弘 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期104-114,共11页

针对传统评估指标不能合理评估算法性能的问题,提出基于TOPSIS法的群智能优化算法性能排序方法。该方法定义了7项表示群体智能算法性能的指标,给出了指标的计算模型。通过对数据的分析可以得出三种算法在不同测试函数中每个单属性下的排... 针对传统评估指标不能合理评估算法性能的问题,提出基于TOPSIS法的群智能优化算法性能排序方法。该方法定义了7项表示群体智能算法性能的指标,给出了指标的计算模型。通过对数据的分析可以得出三种算法在不同测试函数中每个单属性下的排名,不同的排名反映了算法的不同性能上的优劣。利用TOPSIS方法对不同算法综合性能进行计算排序。仿真结果表明该方法可以应用于不同算法的评估,研究工作为群智能优化算法的工程应用提供了理论依据。 展开更多

关键词 群智能 粒子群算法 人工蜂群算法 灰狼算法 多准则决策方法 优劣解距离法

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基于改进雷达图法的群智能算法综合性能评估 被引量：2

10

作者 程宝鹏 方洋旺 +1 位作者 彭维仕 杜泽弘 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2780-2789,共10页

为解决传统性能评估方法无法准确评估群智能算法性能的问题,提出一种基于改进雷达图法的群智能算法综合性能评估方法。建立适应度评价次数、寻优时间、寻优稳定性、寻优精度、覆盖度、覆盖速率6种群体智能算法性能评估指标模型。在典型... 为解决传统性能评估方法无法准确评估群智能算法性能的问题,提出一种基于改进雷达图法的群智能算法综合性能评估方法。建立适应度评价次数、寻优时间、寻优稳定性、寻优精度、覆盖度、覆盖速率6种群体智能算法性能评估指标模型。在典型测试函数上,基于上述6种指标,通过改进雷达图法分析3种常用群智能算法的综合性能。仿真结果表明:所提方法能够全面客观的反映群智能算法的综合性能,为群智能算法的性能分析、优化和决策提供理论依据。 展开更多

关键词 群智能算法 函数优化 雷达图法 覆盖度 覆盖速率 综合性能评估

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相似分布特性准则下的高斯混合项聚类-合并算法 被引量：2

11

作者 徐洋 方洋旺 +1 位作者 伍友利 张丹旭 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期156-164,共9页

针对高斯混合模型估计非高斯系统时高斯混合项呈指数级增长问题,提出一种基于相似分布特性准则的聚类-合并方法。通过分析高斯混合项的分布特性,基于扩展积分均方误差代价函数搜索最优置信范围,并对混合项进行高斯聚类,进而获得具有不... 针对高斯混合模型估计非高斯系统时高斯混合项呈指数级增长问题,提出一种基于相似分布特性准则的聚类-合并方法。通过分析高斯混合项的分布特性,基于扩展积分均方误差代价函数搜索最优置信范围,并对混合项进行高斯聚类,进而获得具有不同分布特性的高斯簇。为防止高斯簇间对高斯子项的重复利用,引入局部最近邻思想对交叉高斯项进行重新分配。采用并行多元素合并方法对高斯簇中的混合项进行合并,在保证无偏性基础上减少下一时刻混合项数量。仿真结果表明,改进算法在保证跟踪精度的同时还可有效提高算法效率。 展开更多

关键词 高斯混合模型 相似分布准则 高斯聚类 扩展积分均方误差代价函数 多元素融合

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干扰及机动条件下的比例导引智能调控策略 被引量：2

12

作者 徐洋 方洋旺 +2 位作者 伍友利 杨鹏飞 张丹旭 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期137-145,共9页

由于红外诱饵干扰样式复杂、目标机动形式多变导致传统比例导引律极易被干扰。为提高采用比例导引方法的导弹性能,提出一种利用径向基函数网络调控比例系数及导弹发射时机的智能导引律。以飞行时间及脱靶量为参考,通过构建加权型指标函... 由于红外诱饵干扰样式复杂、目标机动形式多变导致传统比例导引律极易被干扰。为提高采用比例导引方法的导弹性能,提出一种利用径向基函数网络调控比例系数及导弹发射时机的智能导引律。以飞行时间及脱靶量为参考,通过构建加权型指标函数将求解最优比例系数及发射时机问题转化为单目标优化问题;引入量子粒子群算法求解最优决策参量,并以其作为网络输出,干扰样式作为网络输入,离线训练径向基函数网络;为提高训练效率,结合K-means及K最近邻算法初始化径向基函数网络。仿真结果表明,当存在红外诱饵干扰时,智能导引律性能优于扩展比例导引律及自适应滑模导引律。 展开更多

关键词 红外诱饵 量子粒子群 比例导引律 径向基网络

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典型群体突现行为的模糊控制与仿真

13

作者 朱圣怡 方洋旺 叶圣涛 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第6期103-108,共6页

针对突现行为产生原因复杂、实际应用广泛的特点,提出一种基于数据挖掘与模糊逻辑的群体突现行为控制方法。首先基于传统Swarm模型,通过遍历8个影响突现行为产生的参数,得到不同参数下的agent的动态数据;同时,利用线性回归和中心聚类算... 针对突现行为产生原因复杂、实际应用广泛的特点,提出一种基于数据挖掘与模糊逻辑的群体突现行为控制方法。首先基于传统Swarm模型,通过遍历8个影响突现行为产生的参数,得到不同参数下的agent的动态数据;同时,利用线性回归和中心聚类算法识别不同参数下所产生的突现行为类型,获得直线型与圆圈型突现行为所对应参数;然后结合C4.5数据挖掘算法,进一步精确参数取值范围;最后,利用模糊逻辑方法实现了多智能体产生圆圈型或直线型突现行为的控制。通过仿真验证了所提出控制方法的有效性。 展开更多

关键词 突现行为 数据挖掘 模糊逻辑

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基于云模型的仿真可信度评估方法 被引量：9

14

作者 郑垚宇 方洋旺 +4 位作者 魏贤智 陈少华 高翔 王宏柯 彭维仕 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第6期1535-1541,共7页

针对云模型在非正态分布条件下不适用的问题,提出了基于均匀分布的一维逆向云算法,并将其应用于仿真系统的可信度评估体系。首先,阐述了仿真可信度的重要性,并以实际工程为背景建立了某型装备抗干扰能力评估结果可信度评估指标;其次,运... 针对云模型在非正态分布条件下不适用的问题,提出了基于均匀分布的一维逆向云算法,并将其应用于仿真系统的可信度评估体系。首先,阐述了仿真可信度的重要性,并以实际工程为背景建立了某型装备抗干扰能力评估结果可信度评估指标;其次,运用基于云模型的仿真可信度评估方法对系统进行评估,并对该评估方法进行改进;最后,为了完善该评估方法,推导出基于均匀分布的一维逆向云算法,并且设计实验验证了该算法的有效性。仿真实验结果表明,该逆向云算法在较大数据时平均绝对误差小于5%,具有较高实用性,为云模型理论的完善提供一种思路。此外仿真可信度评估结果表明,该评估方法精度高,包含数据的分散度和凝聚度信息,可以进行更全面评估和错误数据预测。 展开更多

关键词 仿真可信度评估 云模型 逆向云算法 均匀分布 中心矩 残差

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未知环境下无人机编队智能避障控制方法 被引量：3

15

作者 黄号 马文卉 +1 位作者 李家诚 方洋旺 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期358-369,共12页

为保障固定翼无人机编队在未知障碍环境下的安全飞行,该文针对固定翼无人机编队飞行控制方法展开研究。在深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)的基础上,引入贪婪选择构建了Greedy-DDPG算法,训练长机模型实现... 为保障固定翼无人机编队在未知障碍环境下的安全飞行,该文针对固定翼无人机编队飞行控制方法展开研究。在深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)的基础上,引入贪婪选择构建了Greedy-DDPG算法,训练长机模型实现避障控制;并结合人工势场的方法和领从一致性设计了僚机群避障避碰控制策略,确保僚机能够规避障碍,跟随长机执行飞行任务。数值仿真实验结果显示,Greedy-DDPG算法的训练时长比DDPG算法的缩短了5.9%,避障的泛化能力得到提升;Monte Carlo仿真实验验证结果显示,该方法具有良好的鲁棒性。采用该方法可实现无人机编队协同飞行,对于保障无人机编队在未知环境中的飞行安全具有重要意义。 展开更多

关键词 编队控制 避障避碰 强化学习 集中式协同

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随机快速光滑二阶滑模末制导律设计 被引量：1

16

作者 杨鹏飞 方洋旺 +2 位作者 伍友利 雍霄驹 张丹旭 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期131-138,共8页

针对目标随机机动、惯性延迟、参数变化等因素降低导弹末制导精度的问题,提出新型随机快速光滑二阶滑模控制方法。将目标机动简化为零均值高斯白噪声过程,制导系统成为带加性噪声随机不确定非线性系统。考虑到该系统不存在平衡点,提出... 针对目标随机机动、惯性延迟、参数变化等因素降低导弹末制导精度的问题,提出新型随机快速光滑二阶滑模控制方法。将目标机动简化为零均值高斯白噪声过程,制导系统成为带加性噪声随机不确定非线性系统。考虑到该系统不存在平衡点,提出有限时间二阶均方实用收敛概念,并基于此证明了所设计控制律的收敛特性。根据直接命中条件设计滑模面,得到随机快速光滑二阶滑模制导律。在尾追和迎头两种态势下,将该新型制导律与扩展比例导引、一般滑模制导律及确定性光滑二阶滑模制导律进行仿真比较,验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 随机快速光滑二阶滑模 有限时间收敛 均方二阶实用收敛 末制导律设计

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