[發(fā)明專利]基于多智能體的有無人協(xié)同體系的作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210181523.5
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114578710B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王敬超;任雙印;鄧博于;楊曉
• 申請（專利權(quán)）人: 軍事科學(xué)院系統(tǒng)工程研究院網(wǎng)絡(luò)信息研究所
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京啟知服知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11549
• 代理人: 肖叢

1.基于多智能體的有無人協(xié)同體系作戰(zhàn)仿真方法，應(yīng)用于基于多智能體的有無人協(xié)同體系作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境模塊、戰(zhàn)場多方模塊、協(xié)同控制模塊、以及多方對抗推演模塊；

所述復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境模塊用于自動生成戰(zhàn)場環(huán)境，基于層疊模型對戰(zhàn)場環(huán)境進(jìn)行構(gòu)建；

所述戰(zhàn)場多方模塊用于自動生成我方、敵方以及未知方作戰(zhàn)編組，對每個(gè)作戰(zhàn)編組的作戰(zhàn)單元賦予兵力以及簡單智能，以模擬作戰(zhàn)；

所述協(xié)同控制模塊基于對戰(zhàn)場環(huán)境的感知與任務(wù)式指揮控制，將作戰(zhàn)任務(wù)分配給我方不同的作戰(zhàn)單元，使我方作戰(zhàn)單元依靠環(huán)境感知自主地規(guī)劃作戰(zhàn)行為；所述協(xié)同控制模塊包括決策支持單元，競標(biāo)單元以及智能孿生體；

所述多方對抗推演模塊依靠對應(yīng)指令，使各個(gè)作戰(zhàn)單元執(zhí)行作戰(zhàn)行為；

其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、環(huán)境初始化，同時(shí)初始化我方作戰(zhàn)編組與目標(biāo)任務(wù);

S2、復(fù)雜環(huán)境構(gòu)建，所構(gòu)建的環(huán)境要素包括障礙物和自然環(huán)境，同時(shí)還包括物理約束模型，用于輸入物理世界的實(shí)際約束；

S3、多方智能體構(gòu)建，生成我方、敵方以及未知方作戰(zhàn)編組，其中敵方和未知方根據(jù)戰(zhàn)場環(huán)境自動生成，再賦予各作戰(zhàn)編組的作戰(zhàn)單元兵力以及簡單智能；

S4、事件驅(qū)動的仿真推演；我方依靠協(xié)同控制方法，基于對戰(zhàn)場環(huán)境的感知與任務(wù)式指揮控制模式，將作戰(zhàn)任務(wù)分配給不同作戰(zhàn)編組的作戰(zhàn)單元，作戰(zhàn)單元通過環(huán)境感知自主地規(guī)劃作戰(zhàn)行為；敵方以分散的方式感知我方兵力和戰(zhàn)場環(huán)境，在約束條件下隨機(jī)地移動，自主地實(shí)行規(guī)避或者攻擊行為；未知方中有一部分是和平的，一部分是敵方的偽裝，和平性質(zhì)的作戰(zhàn)單元將也基于戰(zhàn)場環(huán)境的約束條件下隨意移動，不會發(fā)生對我方或敵方的攻擊行為，而攻擊性質(zhì)的未知方，在發(fā)現(xiàn)我方的作戰(zhàn)單元后將會執(zhí)行攻擊行為；

所述協(xié)同控制方法基于所述協(xié)同控制模塊，包括如下子步驟：

S41、決策支持單元根據(jù)指揮員的作戰(zhàn)意圖提出任務(wù)；

S42、通過競標(biāo)單元以協(xié)商交互的方式向智能孿生體發(fā)布任務(wù)信息；

S43、智能孿生體結(jié)合自身狀態(tài)、資源對接收到的任務(wù)進(jìn)行評估，選擇接受任務(wù)或拒絕任務(wù)；選擇接受任務(wù)則執(zhí)行步驟S44，拒絕任務(wù)則結(jié)束步驟；

S44、智能孿生體將實(shí)施方案的建議信息和自身狀態(tài)、資源發(fā)送給決策支持單元；

S45、決策支持單元對智能孿生體所建議的實(shí)施方案進(jìn)行評估，判斷該智能孿生體是否有能力執(zhí)行任務(wù)；判斷有能力則執(zhí)行步驟S46，判斷無能力則結(jié)束步驟；

S46、決策支持單元將任務(wù)分配方案反饋至智能孿生體，由智能孿生體向作戰(zhàn)編隊(duì)中的作戰(zhàn)單元發(fā)送指令；

S47、智能孿生體在作戰(zhàn)編隊(duì)執(zhí)行任務(wù)的同時(shí)，結(jié)合所提取的戰(zhàn)場態(tài)勢、作戰(zhàn)要素的監(jiān)控資源及通信狀態(tài)對任務(wù)執(zhí)行效果進(jìn)行評估，形成反饋信息發(fā)送至決策支持單元；

S48、決策支持單元根據(jù)反饋信息對作戰(zhàn)任務(wù)的執(zhí)行情況進(jìn)行評估，形成新的任務(wù)信息，循環(huán)至步驟S42，直至任務(wù)完成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多智能體的有無人協(xié)同體系作戰(zhàn)仿真方法，其特征在于，所述復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境模塊動態(tài)生成戰(zhàn)場環(huán)境，包括障礙物和自然環(huán)境要素，以及物理約束模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多智能體的有無人協(xié)同體系作戰(zhàn)仿真方法，其特征在于，所述戰(zhàn)場多方模塊構(gòu)建作戰(zhàn)編組時(shí)，各作戰(zhàn)單元均使用 BDI模型架構(gòu)實(shí)現(xiàn)自主，通過FIPAACL協(xié)議傳達(dá)信念。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多智能體的有無人協(xié)同體系作戰(zhàn)仿真方法，其特征在于，

所述決策支持單元用于將指揮員的作戰(zhàn)意圖翻譯成頂層作戰(zhàn)方案，并結(jié)合戰(zhàn)場態(tài)勢與作戰(zhàn)要素的監(jiān)控資源及通信狀態(tài)形成作戰(zhàn)任務(wù)；所述競標(biāo)單元用于實(shí)現(xiàn)所述作戰(zhàn)任務(wù)的分解與分發(fā)；所述智能孿生體用于實(shí)現(xiàn)對作戰(zhàn)編組的資源抽象與管理、運(yùn)行狀態(tài)的提取與分析，向作戰(zhàn)編組中各作戰(zhàn)單元下達(dá)對應(yīng)的作戰(zhàn)指令，并評估分析該指令完成效果；

所述決策支持單元通過所述競標(biāo)單元與所述智能孿生體實(shí)現(xiàn)交互，所述智能孿生體綜合所提取與分析的作戰(zhàn)編組信息形成戰(zhàn)場態(tài)勢、作戰(zhàn)要素的監(jiān)控資源及通信狀態(tài)，向所述決策支持單元輸入。