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多UCAV协同控制中的任务分配模型及算法 被引量:47
1
作者 霍霄华 陈岩 +1 位作者 朱华勇 沈林成 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期83-88,共6页
任务分配是多UCAV协同控制的核心和有效保证。分析了影响目标价值毁伤、UCAV损耗、任务消耗时间等三项关键战技指标的因素,综合考虑实战中多UCAV同时攻击同一目标和使用软杀伤武器这两种典型情况对UCAV执行任务的影响,建立了针对攻击任... 任务分配是多UCAV协同控制的核心和有效保证。分析了影响目标价值毁伤、UCAV损耗、任务消耗时间等三项关键战技指标的因素,综合考虑实战中多UCAV同时攻击同一目标和使用软杀伤武器这两种典型情况对UCAV执行任务的影响,建立了针对攻击任务的多UCAV协同任务分配模型,并应用粒子群算法求解。仿真结果验证了模型的合理性和算法的有效性。 展开更多
关键词 无人作战飞机 任务分配 协同控制 粒子群优化
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面向协同任务的多UCAV分布式任务分配与协调技术 被引量:33
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作者 龙涛 沈林成 +1 位作者 朱华勇 牛轶峰 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期731-737,共7页
对多架无人作战飞机(Unmanned combat aerial vehicle,UCAV)分布式控制中的任务分配与任务协调问题开展研究.采用合同网实现任务执行过程中的任务分配.通过对合同网进行扩展,使UCAV能够在招标和竞标的同时处理任务间的时间约束.设计... 对多架无人作战飞机(Unmanned combat aerial vehicle,UCAV)分布式控制中的任务分配与任务协调问题开展研究.采用合同网实现任务执行过程中的任务分配.通过对合同网进行扩展,使UCAV能够在招标和竞标的同时处理任务间的时间约束.设计了一种新的部分全局规划协商机制,能够更有效地对执行相关任务的UCAV的任务计划进行协调.通过Petri网建模方法,将两种协商机制模型化为Petri网并分析了协商过程的正确性与协商结果的可行性.仿真实验验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 无人作战飞机 任务分配 任务协调 合同网 部分全局规划 PETRI网
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多UCAV协同中基于协商的分布式任务分配研究 被引量:31
3
作者 龙涛 朱华勇 沈林成 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期457-462,共6页
针对多无人作战飞机(UCAV)分布式协同任务分配问题展开研究。在对多UCAV任务分配问题进行分析的基础上,提出了基于市场协调机制的多UCAV分布式协同任务分配体系结构,设计了能够支持不同自主能力UCAV的任务控制模型,各UCAV在分布式计算... 针对多无人作战飞机(UCAV)分布式协同任务分配问题展开研究。在对多UCAV任务分配问题进行分析的基础上,提出了基于市场协调机制的多UCAV分布式协同任务分配体系结构,设计了能够支持不同自主能力UCAV的任务控制模型,各UCAV在分布式计算的基础上进行相互协商实现动态任务分配。通过综合采用买卖合同、交换合同和聚类合同三种协调机制,实现了多UCAV协同作战中的分布式任务分配。仿真实验结果表明,基于协商的分布式任务分配方法能够快速有效地实现对态势变化的反应,对于解决作战过程中的动态任务分配具有突出优势。 展开更多
关键词 无人作战飞机 任务分配 分布式协同 市场机制
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多UCAV协同任务分配模型及粒子群算法求解 被引量:28
4
作者 杜继永 张凤鸣 +1 位作者 杨骥 吴虎胜 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期1751-1755,共5页
任务分配是多无人作战飞机(UCAV)协同控制的基础.对此,分析了影响任务分配的关键战技指标,建立了针对攻击任务的多UCAV协同任务分配模型.应用连续粒子群算法对问题进行求解,建立了粒子与实际问题间的映射,通过位置饱和策略构造粒子的搜... 任务分配是多无人作战飞机(UCAV)协同控制的基础.对此,分析了影响任务分配的关键战技指标,建立了针对攻击任务的多UCAV协同任务分配模型.应用连续粒子群算法对问题进行求解,建立了粒子与实际问题间的映射,通过位置饱和策略构造粒子的搜索空间,采用自适应惯性权重提高粒子群算法的收敛速度和全局寻优能力.考虑到单机的任务载荷限制,引入了买卖合同机制以实现多机任务协调.仿真结果表明,所提出模型和算法可以较好地解决多UCAV协同任务分配问题. 展开更多
关键词 无人作战飞机 协同任务分配 粒子群算法 自适应惯性权重 买卖合同
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基于强化学习的无人机自主机动决策方法 被引量:25
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作者 孙楚 赵辉 +2 位作者 王渊 周欢 韩瑾 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2019年第4期142-149,共8页
提出了一种基于连续动作集强化学习的无人机机动决策方法。通过Actor-Critic强化学习构架下的NRBF神经网络输出状态真实效用值与连续动作控制变量,效用值与动作控制变量的输出层共用隐层以简化网络结构。结合相对熵理论设计隐层节点的... 提出了一种基于连续动作集强化学习的无人机机动决策方法。通过Actor-Critic强化学习构架下的NRBF神经网络输出状态真实效用值与连续动作控制变量,效用值与动作控制变量的输出层共用隐层以简化网络结构。结合相对熵理论设计隐层节点的自适应调整方法,有效减少了隐层节点数目。对输出动作控制变量,采用基于高斯分布的连续动作选择策略,并依据训练次数调整随机动作控制变量的概率分布,提升了网络对未知策略的探索能力。在3种不同空战态势下的仿真验证了该方法的有效性,结果表明该方法生成的策略鲁棒性较强,动作控制量更加精确。 展开更多
关键词 无人作战飞机 机动决策 强化学习 连续动作 神经网络
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基于协进化多子群蚁群算法的多无人作战飞机协同航迹规划研究 被引量:20
6
作者 苏菲 彭辉 沈林成 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1562-1568,共7页
协同航迹规划是有效提高多无人作战飞机(UCAV)协同作战效能的关键技术之一。分析了多UCAV协同航迹规划问题中的空间协同约束、时序约束以及任务时间约束,建立了基于"协同系数"的协同航迹性能评价指标;在此基础上,通过引入蚂... 协同航迹规划是有效提高多无人作战飞机(UCAV)协同作战效能的关键技术之一。分析了多UCAV协同航迹规划问题中的空间协同约束、时序约束以及任务时间约束,建立了基于"协同系数"的协同航迹性能评价指标;在此基础上,通过引入蚂蚁子群间的协同进化策略,并对蚁群算法状态转移规则、信息素更新机制进行了改进,设计并实现了基于协进化多子群蚁群算法的协同航迹规划算法。仿真实验结果表明:本文方法能够很好地处理多UCAV协同任务中的各类约束条件,是一种有效的协同航迹规划方法。 展开更多
关键词 运筹学 无人作战飞机 协进化 多子群 蚁群算法 协同航迹规划
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基于深度神经网络的无人作战飞机自主空战机动决策 被引量:21
7
作者 张宏鹏 黄长强 +1 位作者 轩永波 唐上钦 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1613-1622,共10页
机动决策是决定无人作战飞机空战成败的关键因素。为提高空战获胜概率,提出用深度神经网络进行决策。构建了36种机动动作,通过飞行仿真,得到由当前态势、控制量和未来态势构成的样本;用样本训练深度神经网络,使其能够根据当前信息快速... 机动决策是决定无人作战飞机空战成败的关键因素。为提高空战获胜概率,提出用深度神经网络进行决策。构建了36种机动动作,通过飞行仿真,得到由当前态势、控制量和未来态势构成的样本;用样本训练深度神经网络,使其能够根据当前信息快速准确预测未来态势,设计了决策目标函数和态势评估函数,空战过程中,利用训练好的网络预测所有动作对应的未来态势,根据决策目标函数从中选出最优动作;在不同初始条件下,分别与采用简单机动和自主机动的敌机进行空战仿真,并对空战态势进行评估。结果表明,所提方法在均势时能通过较少的动作获得空战胜利,在劣势时能通过一系列机动获得优势,且决策用时缩短了9 ms. 展开更多
关键词 无人作战飞机 机动决策 深度神经网络 空战态势 飞行仿真
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改进人工势场法与模拟退火算法的无人机航路规划 被引量:18
8
作者 王强 张安 吴忠杰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第8期70-73,共4页
针对标准人工势场法应用于无人机航路规划存在的缺陷,建立了改进的人工势场模型:当航路点搜索陷入威胁区时,构造惩罚势函数并使用势场强度代替合力矢量控制进行路径规划,解决由于合力矢量为零引起的局部极小问题;利用模拟退火算法搜索... 针对标准人工势场法应用于无人机航路规划存在的缺陷,建立了改进的人工势场模型:当航路点搜索陷入威胁区时,构造惩罚势函数并使用势场强度代替合力矢量控制进行路径规划,解决由于合力矢量为零引起的局部极小问题;利用模拟退火算法搜索威胁区内势场强度更小的点,使得航路点逃离威胁区,解决传统人工势场法中参数对搜索航路点逃离效果的影响;使用变步长法优化算法的收敛速度。仿真结果说明,该方法能够较好地实现无人机航路规划,且快速易行。 展开更多
关键词 无人作战飞机 航路规划 改进人工势场法 惩罚势函数 模拟退火算法
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基于粒子群算法的多无人机任务分配 被引量:9
9
作者 李士波 《软件导刊》 2018年第7期193-195,213,共4页
多无人作战飞机任务分配是无人机协同控制的一项关键技术。综合无人机后续攻击任务和影响无人机作战效能评估的各种因素,按照分阶段分配方法建立了多UCAV任务分配模型,并使用粒子群算法对建立的任务分配模型进行求解,将每个粒子的位置... 多无人作战飞机任务分配是无人机协同控制的一项关键技术。综合无人机后续攻击任务和影响无人机作战效能评估的各种因素,按照分阶段分配方法建立了多UCAV任务分配模型,并使用粒子群算法对建立的任务分配模型进行求解,将每个粒子的位置使用两个多维向量表示,两个向量分别采用两种不同方式同时进化。该方法解决了分配模型复杂性带来的分配难题,取得了良好的分配效果。 展开更多
关键词 任务分配 协同控制 无人作战飞机 粒子群优化
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提高无人作战飞机协同作战能力的关键技术 被引量:8
10
作者 朱华勇 张庆杰 沈林成 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第S1期52-55,共4页
简要分析了提高无人作战飞机协同作战能力所涉及的几个关键技术问题。从国外无人作战飞机协同作战相关战例研究入手,对有人机对无人机飞行导航系统和战斗机交战管理2个典型协同战例进行描述;重点分析了多无人作战飞机协同作战、有人机... 简要分析了提高无人作战飞机协同作战能力所涉及的几个关键技术问题。从国外无人作战飞机协同作战相关战例研究入手,对有人机对无人机飞行导航系统和战斗机交战管理2个典型协同战例进行描述;重点分析了多无人作战飞机协同作战、有人机与无人作战飞机协同作战两种作战样式中的关键技术问题;最后介绍了无人作战飞机协同作战的两种典型应用。 展开更多
关键词 无人作战飞机 协同作战 典型应用
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基于概率分析法的无人攻击机作战效能分析模型研究 被引量:7
11
作者 范勇 李为民 《现代防御技术》 2003年第6期60-64,共5页
未来防空战场上无人攻击机已成为一种重要的空中威胁。无人攻击机作战过程可分为飞行、突防、攻击三个阶段,运用概率分析方法分别建立了各阶段的数学模型,给出了其作战效能表达式,为进一步进行无人攻击机作战效能分析提供了模型基础。
关键词 概率分析法 无人攻击机 作战效能 数学模型
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无人作战飞行器编队协同攻击轨迹规划研究 被引量:6
12
作者 唐传林 黄长强 +3 位作者 杜海文 黄汉桥 丁达理 罗畅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期523-530,共8页
研究了无人作战飞行器(UCAV)编队协同对地攻击轨迹规划问题。基于单机运动学/动力学方程、编队成员相对运动模型和威胁模型,结合平台初、末端约束条件,建立了编队协同对地攻击轨迹规划数学模型;提出了综合考虑单机威胁、任务时间、编队... 研究了无人作战飞行器(UCAV)编队协同对地攻击轨迹规划问题。基于单机运动学/动力学方程、编队成员相对运动模型和威胁模型,结合平台初、末端约束条件,建立了编队协同对地攻击轨迹规划数学模型;提出了综合考虑单机威胁、任务时间、编队等效碰撞次数及执行指令时间误差的综合目标函数,形成最优控制方法的求解框架。为使编队整体轨迹优化,将编队任务轨迹分段。采用hp自适应伪谱法对构建的模型进行解算,得到编队攻击轨迹。数字仿真结果表明:规划的编队攻击轨迹满足约束要求,证明了所构建的编队攻击轨迹规划模型的有效性。 展开更多
关键词 飞行器控制 导航技术 无人飞行器 轨迹规划 无人作战飞行器 协同攻击 伪谱法
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空天体系对抗下未来战斗机发展的一些思考 被引量:5
13
作者 宋笔锋 冯晓强 胡峪 《航空工程进展》 2010年第2期107-111,共5页
本文从在未来作战体系中对传统意义上的战斗机有无存在的必要性,未来战斗机的主要作战使命,发展思路,主要特征,使用方式等方面对未来战斗机的特征进行了一些概念性研究和描述。在此基础上,对未来变体战斗机、无人战斗机(UCAV)、未来变体... 本文从在未来作战体系中对传统意义上的战斗机有无存在的必要性,未来战斗机的主要作战使命,发展思路,主要特征,使用方式等方面对未来战斗机的特征进行了一些概念性研究和描述。在此基础上,对未来变体战斗机、无人战斗机(UCAV)、未来变体UCAV的关键技术等进行了初步的分析。 展开更多
关键词 下一代战斗机 无人战斗机 变体飞机
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考虑多约束的UCAV对地攻击轨迹规划 被引量:5
14
作者 王铀 赵辉 +2 位作者 臧守飞 骆勋 方勇 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2012年第6期6-10,共5页
针对多约束条件下UCAV对地攻击轨迹规划问题,提出了一种基于Radau伪谱法(RPM)的求解策略。首先,分析并建立UCAV三自由度(3-DOF)质点模型,初始和终端位置、速度、姿态、飞行性能、敌方火力或探测威胁、禁飞区、地形等约束条件模型,构建... 针对多约束条件下UCAV对地攻击轨迹规划问题,提出了一种基于Radau伪谱法(RPM)的求解策略。首先,分析并建立UCAV三自由度(3-DOF)质点模型,初始和终端位置、速度、姿态、飞行性能、敌方火力或探测威胁、禁飞区、地形等约束条件模型,构建考虑多约束的UCAV对地攻击轨迹规划模型;在分析RPM求解最优控制问题的基本原理及实现方式的基础上,采用RPM将轨迹规划的最优控制问题转化为非线性规划问题;最后,利用SNOPT软件包求解,并进行了数字仿真。仿真结果表明,该方法能以较高的精度和速度生成满足多种复杂约束要求、连续并且真实可行的最优轨迹。 展开更多
关键词 轨迹规划 最优控制 Radau伪谱法 无人作战飞机
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无人攻击机生存力评估方法 被引量:5
15
作者 董彦非 屈高敏 王超 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第8期28-32,共5页
首先介绍了无人攻击机的国内外发展现状和趋势,然后阐述了无人攻击机的特点,分析了与生存力密切相关的各分项能力之间的关系,提出了一种建立无人攻击机生存力评估的综合指数模型;同时确定了模型中各分项能力的评估模型。最后以6种无人... 首先介绍了无人攻击机的国内外发展现状和趋势,然后阐述了无人攻击机的特点,分析了与生存力密切相关的各分项能力之间的关系,提出了一种建立无人攻击机生存力评估的综合指数模型;同时确定了模型中各分项能力的评估模型。最后以6种无人攻击机的生存力评估为例计算并检验了模型的可用性。 展开更多
关键词 无人作战飞机 生存力 综合指数模型
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基于改进量子粒子群优化算法的多UCAV协同任务分配研究 被引量:4
16
作者 赵雪森 王社伟 邵校 《四川兵工学报》 CAS 2015年第10期120-124,共5页
针对多无人作战飞机协同任务分配问题建立了一种扩展的多目标整数规划模型,采用改进的量子粒子群算法求解最优方案;该算法在量子粒子群优化算法(QPSO)的基础上,利用混沌机制和变异算子来提高算法的多样性,在保证QPSO算法收敛速度的同时... 针对多无人作战飞机协同任务分配问题建立了一种扩展的多目标整数规划模型,采用改进的量子粒子群算法求解最优方案;该算法在量子粒子群优化算法(QPSO)的基础上,利用混沌机制和变异算子来提高算法的多样性,在保证QPSO算法收敛速度的同时提高算法的寻优能力,克服了QPSO易陷入局部极小值的缺点;最后对算法进行了仿真,仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 多无人机 任务分配 多目标整数规划模型 改进量子粒子群优化算法
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一种改进遗传算法在UCAV快速航迹规划中的应用 被引量:3
17
作者 顾潮琪 周德云 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2015年第2期70-73,共4页
针对无人作战飞机(Unmanned Combat Aerial Vehicle,UCAV)航迹规划约束条件复杂、不确定因素多、实时性要求高的特点,提出了一种基于Voronoi图和改进遗传算法的快速航迹规划方法。该方法采取分层航迹规划的思想,首先根据Voronoi图生成... 针对无人作战飞机(Unmanned Combat Aerial Vehicle,UCAV)航迹规划约束条件复杂、不确定因素多、实时性要求高的特点,提出了一种基于Voronoi图和改进遗传算法的快速航迹规划方法。该方法采取分层航迹规划的思想,首先根据Voronoi图生成初始航迹,并综合考虑约束条件,赋予各条航迹相应的权值;然后应用改进的遗传算法在生成的航迹空间中寻优,最终得到满意的航迹。该算法利用多处理机并行计算技术对传统遗传算法进行改进,大大缩短寻优时间。仿真结果表明基于Voronoi图和改进遗传算法的航迹规划提高了实时性,增强了UCAV的动态战场适应能力和突发威胁应对能力。 展开更多
关键词 无人作战飞机 改进遗传算法 VORONOI图 航迹规划 实时性
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基于改进粒子群算法的多UCAV任务分配仿真研究 被引量:3
18
作者 杜继永 张凤鸣 +1 位作者 黄国荣 杨骥 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期650-655,共6页
针对多无人作战飞机(UCAV)协同任务分配问题,提出了一种基于改进粒子群算法的任务分配方法。分析了影响任务分配的关键战技指标,考虑单架UCAV任务载荷限制的情况,建立了对地攻击任务背景下多UCAV协同任务分配模型。采用连续粒子群算法... 针对多无人作战飞机(UCAV)协同任务分配问题,提出了一种基于改进粒子群算法的任务分配方法。分析了影响任务分配的关键战技指标,考虑单架UCAV任务载荷限制的情况,建立了对地攻击任务背景下多UCAV协同任务分配模型。采用连续粒子群算法对问题进行求解,建立离散问题空间与连续粒子运动空间映射,通过位置饱和策略及买卖合同机制有效地解决多约束条件下粒子寻优。最后通过仿真实验,对模型和算法的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 无人作战飞机 协同任务分配 改进粒子群优化算法 买卖合同 仿真
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向人脑学习的UCAV认知导航航迹规划研究 被引量:3
19
作者 吴德伟 杜佳 +1 位作者 戚君宜 杨俊强 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2014年第5期46-51,共6页
认知导航是支撑无人作战飞机自主飞行的重要导航方式,智能在线航迹规划是认知导航亟待解决的热点问题。为满足无人作战飞机的自主飞行能力需求,从"向人脑学习"的角度提出了无人作战飞机认知导航航迹规划新技术。首先分析了无... 认知导航是支撑无人作战飞机自主飞行的重要导航方式,智能在线航迹规划是认知导航亟待解决的热点问题。为满足无人作战飞机的自主飞行能力需求,从"向人脑学习"的角度提出了无人作战飞机认知导航航迹规划新技术。首先分析了无人飞行器在线航路规划技术的研究现状,指出了其存在的主要问题,总结了技术发展趋势;其次针对当今在线航迹规划技术难以解决的环境/任务智能自适应问题,提出了"向人脑学习"的仿生航迹规划新方法,阐述了新方法的基本内涵与认知循环,明确了认知导航航迹规划的主要功能;最后对认知导航航迹规划的各项关键技术进行了剖析,指明了需要克服的难题。 展开更多
关键词 无人作战飞机 认知导航 智能自适应 在线航迹规划 脑结构
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基于图模型自主优化的多无人机多目标攻击 被引量:3
20
作者 郭文强 高晓光 +1 位作者 任佳 肖秦琨 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期574-578,共5页
为在多无人作战飞机(unmanned combat aerial vehicle,UCAV)执行多目标攻击中适时确立决策优化的方向、改变任务优化所需的基本条件,采用图模型中的动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian network,DBN)构建了空天威胁体感知模型,提出了基于... 为在多无人作战飞机(unmanned combat aerial vehicle,UCAV)执行多目标攻击中适时确立决策优化的方向、改变任务优化所需的基本条件,采用图模型中的动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian network,DBN)构建了空天威胁体感知模型,提出了基于图模型自主优化系统的分层架构和多UCAV自主协同规划方法。该方法利用数据融合形成的DBN状态转移网络及观测转移网络参数的变化表现复杂空天环境的变化,并充分利用DBN的学习和推理算法,实现了对威胁体的在线动态感知,达到了按照确定原则完成UCAV攻击目标重新分配与航迹协同等任务的目的。仿真结果表明了这种自主优化规划方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 图模型 无人作战飞机 决策优化 多目标攻击
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