有人机与无人机协同决策模型方法

在信息科学、控制科学、认知科学和人工智能技术融合交叉且迅猛发展的时代背景下，人与自主智能系统协同问题研究的需求变得越来越迫切。基于有人机与无人机协同决策技术的发展趋势，本书内容聚焦有人机与无人机协同决策中“人在回路”的主要特征，提出了有人机与无人机有限干预式和认知智能交互式两种协同决策机制，重点研究了有限干预式协同障碍规避、威胁规避和攻击决策模型，有人机操作员工作负荷与认知负荷评估模型，认知智能交互式协同态势评估、威胁评估、任务分配、航路规划模型和决策仿真系统等问题。
本书可供指挥控制及智能决策系统设计、分析、研制和应用领域的科研人员和工程技术人员阅读和使用，也可供高等院校信息类相关专业的研究生、教师参考。

前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意义 2
1.2 国内外发展现状 5
1.2.1 有人机与无人机协同作战发展现状 5
1.2.2 有人机与无人机监督控制技术发展现状 9
1.2.3 有人机与无人机协同决策技术发展现状 11
1.2.4 模糊认知图模型理论研究发展现状 12
第2章 有人机与无人机有限干预式协同决策机制分析 16
2.1 基于有限干预的无人机自主决策问题描述 16
2.2 基于有限干预的无人机自主等级 17
2.3 无人机层次化自主决策模型框架 18
2.4 有人机有限干预触发策略与介入方式 20
2.4.1 有限干预触发策略 20
2.4.2 有限干预介入方式 21
2.5 无人机自主等级调节机制 22
2.5.1 自主等级的评估方法 23
2.5.2 自主调整的维度 25
2.5.3 无人机可变自主模型 27
2.6 有人机与无人机有限干预式协同决策运行调度机制 28
2.7 本章小结 30
第3章 有人机与无人机有限干预式协同决策模型 31
3.1 有人机与无人机有限干预式协同决策任务描述 31
3.2 有人机与无人机协同障碍规避决策模型 32
3.2.1 无人机障碍规避动作层次划分 32
3.2.2 无人机障碍规避决策的FCM模型 33
3.2.3 障碍规避的有人机有限干预决策模型 35
3.3 有人机与无人机协同威胁规避决策模型 36
3.3.1 无人机威胁规避动作层次划分 36
3.3.2 无人机威胁规避自主决策FCM模型 36
3.3.3 威胁规避的有人机有限干预决策模型 38
3.4 有人机与无人机协同攻击决策模型 39
3.4.1 无人机攻击决策动作层次划分 41
3.4.2 无人机自主攻击决策FCM模型 41
3.4.3 协同攻击的有人机有限干预决策模型 47
3.5 有人机与无人机有限干预式协同决策仿真与分析 51
3.5.1 仿真过程和分析指标选取 51
3.5.2 有人机与无人机协同障碍规避决策仿真与分析 53
3.5.3 无人机威胁规避任务案例仿真 55
3.5.4 无人机目标攻击任务案例仿真 58
3.5.5 仿真结果分析及结论 63
3.6 本章小结 69
第4章 有人机与无人机认知智能交互式协同决策机制分析 70
4.1 认知智能交互式协同决策机制模型框架 70
4.1.1 情境觉知层 71
4.1.2 决策推理层 71
4.1.3 执行干预层 72
4.2 有人机操作员认知负荷评估 73
4.2.1 常用的评估方法 74
4.2.2 基于SVM的分类原理 77
4.3 无人机智能情绪模式 78
4.3.1 无人机智能情绪模式定义 78
4.3.2 无人机智能情绪模式FCM模型 79
4.3.3 案例分析 83
4.4 本章小结 85
第5章 有人机操作员工作负荷和认知负荷评估模型 86
5.1 有人机操作员工作负荷评估模型 86
5.1.1 基于飞行任务的工作负荷实验 86
5.1.2 实验仪器设备 86
5.1.3 眼动、生理指标选择及采集 89
5.1.4 眼动、生理数据处理 90
5.2 有人机操作员认知负荷评估模型 96
5.2.1 N-back任务 96
5.2.2 基于N-back任务的认知负荷评估实验 97
5.2.3 基于N-back任务的实验软件与仪器设备 98
5.2.4 眼动、脑电指标选择与采集 99
5.2.5 眼动、脑电数据处理 102
5.3 有人机操作员工作负荷和认知负荷评估模型优化 111
5.3.1 模型分析 111
5.3.2 组合分类器设计 114
5.3.3 分类结果验证及对比 116
5.4 本章小结 124
第6章 认知智能交互式人机协同态势评估与威胁评估模型 125
6.1 基于认知智能交互的人机协同决策任务想定 125
6.2 基于认知智能交互的人机协同态势评估模型 126
6.2.1 协同态势评估定义与模型结构 126
6.2.2 基于IFCM的认知智能交互式协同态势评估建模方法 127
6.2.3 认知智能交互式协同态势评估模型 129
6.2.4 案例仿真分析 133
6.3 基于认知智能交互的人机协同威胁评估模型 137
6.3.1 协同威胁评估分析 137
6.3.2 认知智能交互式协同威胁评估模型结构 138
6.3.3 基于IFCM和遗传算法的威胁评估建模方法 139
6.3.4 认知智能交互式协同威胁评估模型 140
6.3.5 案例仿真验证 143
6.4 本章小结 147
第7章 认知智能交互式人机协同任务分配与航路规划模型 148
7.1 认知智能交互式人机协同任务分配模型 148
7.1.1 协同任务分配问题分析 148
7.1.2 认知智能交互式人机协同任务分配模型结构 149
7.1.3 认知智能交互式人机协同任务分配模型 149
7.1.4 案例仿真分析 152
7.2 认知智能交互式人机协同航路规划模型 155
7.2.1 协同航路规划问题分析 155
7.2.2 认知智能交互式人机协同航路规划模型结构 155
7.2.3 认知智能交互的协同航路规划模型 155
7.2.4 案例仿真验证 159
7.3 本章小结 162
第8章 认知智能交互式有人机与无人机协同决策仿真系统 163
8.1 认知智能交互式人机协同决策仿真系统组成结构 163
8.2 有人机与无人机协同飞行控制仿真系统 165
8.2.1 飞行控制仿真系统软件界面 165
8.2.2 飞行操纵杆数据采集与处理 166
8.2.3 仿真系统的UDP通信 168
8.3 视景仿真系统 169
8.4 人机交互系统 171
8.4.1 综合态势子系统 171
8.4.2 仪器仪表子系统 173
8.5 仿真实验验证与分析 173
8.6 本章小结 178
参考文献 179
附录 184