一种虚实结合的集群仿真对抗系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115903897A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211467435.8(22)申请日2022.11.22(71)申请人江南机电设计研究所地址550009贵州省贵阳市小河区红河路7号贵阳航天工业园区(72)发明人赵彦君郭涛源康丽杨峻兴宋发君华钰(74)专利代理机构贵州派腾知识产权代理有限公司52114专利代理师石丽(51)Int.Cl.G05D1/10(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种虚实结合的集群仿真对抗系统(57)摘要本申请提供一种虚实结合的集群仿真对抗系统，包括，想定设计模块，用于构建想定中的仿真无人机和仿真目标数量及仿真无人机场景；任务规划模块，用于接收想定设计模块设定参数和接收态势融合模块分析结果完成无人机兵力分配和无人机任务分配；仿真执行对抗模块，用于根据仿真无人机在执行任务时发现的目标信息和各个仿真无人机的毁伤信息等消息融合成新的态势；实体执行模块，用于通过地面控制站对实体无人机执行控制指令；对抗结果展示模块，用于根据仿真执行对抗模块根据虚拟域的对抗执行结果显示输出到屏幕；由于采用了计算机仿真无人机的场景、对抗目标并采用软件算法进行对抗模拟，解决了无人机集群对抗，实现部分场景困难等问题。CN115903897ACN115903897A权利要求书1/2页1.一种虚实结合的集群仿真对抗系统，其特征在于，包括：想定设计模块，用于构建本次想定中的仿真无人机数量和仿真目标数量及仿真无人机场景，其中所述无人机场景包括，仿真无人机初始位置，载弹数量，攻击参数等；任务规划模块，用于接收想定设计模块设定参数和接收态势融合模块分析结果完成无人机兵力分配和无人机任务分配及航路规划，划分为不同集群编队，并设定编队信息，为所述集群编队的任务分配建模，执行动态优化，并为“探测‑>攻击‑>毁伤‑>评估”设定问题，建立目标代价函数，并完成所述目标代价函数求解；任务分析模块，用于分析无人机集群编队飞行线路、任务协同参数，根据设定的航路、编队、任务协同流程生成任务执行队列；仿真执行对抗模块，用于根据仿真无人机在执行任务时发现的目标信息和各个仿真无人机的毁伤信息等消息融合成新的态势，发送到任务规划模块，所述任务规划模块根据最新态势重新规划任务和航路变更；实体执行模块，用于通过地面控制站对实体无人机执行控制指令，根据虚拟映射表查找对应实体无人机编号，地址信息，所属空域，无线频点等执行飞行控制指令；对抗结果展示模块，用于根据仿真执行对抗模块根据虚拟域的对抗执行结果显示输出到屏幕，显示包括仿真无人机位置，仿真目标毁损状态，毁损目标评估结果，地图空域标定。2.根据权利要求1所述的虚实结合的集群仿真对抗系统，其特征在于，所述集群仿真对抗系统还包括虚拟域和实体域，所述虚拟域由具备局域网功能服务器组成，所述实体域由具备无线网的地面控制站和无人机组成。3.根据权利要求1所述的虚实结合的集群仿真对抗系统，其特征在于，所述目标代价函数求解前，确定所述目标代价函数的决策变量和确定所述目标代价函数的优化目标。4.根据权利要求3所述的虚实结合的集群仿真对抗系统，其特征在于，所述决策变量，包括，无人机：v∈V，目标：n∈N，任务：k∈K，执行任务时刻：t,其中V＝{微型无人机、轻小型无人机、中小型无人机}，N＝{建筑设施，武器装备，辐射目标}，K＝{被投放，搜索，攻击，干扰，评估}。5.根据权利要求3所述的虚实结合的集群仿真对抗系统，其特征在于，所述优化目标，包括，无人机完成任务后的整体效能最大值和无人机完成任务总飞行时间最短值。6.根据权利要求3所述的虚实结合的集群仿真对抗系统，其特征在于，所述标代价函数为，其中为完成v无人机从i飞至n完成k的路径威胁损耗，为完成任务K的收益，J为求解结果。7.根据权利要求1的虚实结合的集群仿真对抗系统，其特征在于，所述目标代价函数求解前，还包括确定约束条件，其中所述约束条件为每个目标和每个任务只能完成一次，并且每个无人机只能执行1次攻击任务。8.根据权利要求1述的虚实结合的集群仿真对抗系统，其特征在于，所述任务分配为随机树搜索方法。9.根据权利要求2所述的虚实结合的集群仿真对抗系统，其特征在于，所述仿真执行对2CN115903897A权利要求书2/2页抗模块，还包括，所述虚拟域和实体域之间通信由有线局域网实现。10.根据权利要求1所述的虚实结合的集群仿真对抗系统，其特征在于，所述动态优化为求解混合整数非线性规划(MINLP)的优化。3CN115903897A说明书1/4页一种虚实结合的集群仿真对抗系统技术领域[0001]本发明属于无人机仿真和计算机领域，特别涉及一种虚实结合的集群仿真对抗系统。背景技术[0002]轻