智能空战实时辅助决策方法研究

现代化空战形态的演变对空战平台和机载武器系统提出了更高的要求。与此同时，装备性能的提升也对飞行员提出了更为严苛的要求。面对丰富的信息数据和剧烈变化的空战态势，留给飞行员进行决策判断的时间急剧缩短，这就要求飞行员必须快速做出机动决策。但是，这必然会导致飞行员的决策失误率上升，战机的生存概率下降，进而影响空战效果。目前，空战对抗训练中，攻防双方对抗激烈，态势环境日趋复杂，飞行员在空战中误判态势、贻误战机、错失有利占位的情形也在呈上升趋势。为了有效应对信息化条件下的攻防对抗，本书对空战智能实时辅助决策方法进行了阐述。全书主要分为空战态势要素提取、空战态势评估、攻击占位决策及机动规避决策4个部分的内容，着力解决辅助决策系统中的态势快速感知、攻击占位、机动规避决策问题。本书适用于对空战智能辅助决策感兴趣的读者。

第1章 综述 1
1.1 研究背景 2
1.2 空战辅助决策概述 2
1.2.1 空战决策需求分析 2
1.2.2 空战态势评估 4
1.2.3 空战辅助决策 5
1.3 国内外研究现状分析 7
1.3.1 空战态势评估研究现状 7
1.3.2 空战辅助决策研究现状 9
1.4 研究内容及结构 12
第2章 实训数据态势特征数据提取 15
2.1 引言 16
2.2 空战数据来源介绍 17
2.2.1 空战数据结构 17
2.2.2 空战数据预处理 19
2.3 基于密度峰值聚类算法的空战态势分类 20
2.3.1 密度峰值聚类算法理论 20
2.3.2 空战态势分类模型 22
2.4 基于主成分分析法的态势特征提取 23
2.4.1 主成分分析法理论 23
2.4.2 空战态势特征提取模型 24
2.5 仿真分析 25
2.6 本章小结 28
第3章 基于动态变权重的空战态势评估 29
3.1 引言 30
3.2 态势评估指标体系的建立 31
3.2.1 空战静态能力评估 33
3.2.2 空战动态态势评估 33
3.3 动态变权重评估模型的建立 38
3.3.1 动态变权重评估模型 38
3.3.2 态势类型的确定 39
3.3.3 动态权重的确定 41
3.4 仿真分析 42
3.5 本章小结 45
第4章 基于近似动态规划法的攻击占位决策 47
4.1 引言 48
4.2 近似动态规划法基本框架 49
4.3 近似动态规划法在二维连续状态空间的应用 50
4.3.1 二维平面空战问题描述 51
4.3.2 基于多项式拟合的值函数逼近 53
4.3.3 仿真分析 60
4.4 近似动态规划法在三维连续状态空间的应用 63
4.4.1 智能体的动力学模型 65
4.4.2 智能体决策序列搜索 70
4.4.3 仿真分析 78
4.5 本章小结 81
第5章 基于近似动态规划法的机动规避决策 83
5.1 引言 84
5.2 机动规避策略的理论依据 84
5.3 敌机航迹状态预测 86
5.3.1 长短期记忆网络框架 86
5.3.2 损失函数优化算法 88
5.3.3 航迹预测模型 91
5.3.4 仿真分析 93
5.4 基于Q-network的机动规避决策 95
5.4.1 威胁评估模型的建立 95
5.4.2 机动规避动作的选择 97
5.4.3 Q-network模型构建 99
5.4.4 仿真分析 102
5.5 本章小结 104
第6章 研究工作总结及展望 105
6.1 研究工作总结 106
6.2 研究工作展望 107
参考文献 109