反无人机集群智能化防空协同系统中的数据融合与决策优化研究
刘佩文 罗慧 王亚飞 史超 吴雄伟
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刘佩文 罗慧 王亚飞 史超 吴雄伟,. 反无人机集群智能化防空协同系统中的数据融合与决策优化研究[J]. 中国航空航天科学,20254. DOI:10.12721/ccn.2025.157284.
摘要: 本文侧重于开发一种反无人机集群智能化防空协同系统,并对其内部的数据融合与决策优化过程进行研究。首先,通过大数据和机器学习技术,对各类无人机以及其集群的行为特征进行深度学习与分析。然后,利用这些分析数据,设计了一种新型的多源信息融合模型,以实现对无人机集群攻击的精确识别与预测。接着,采用了基于强化学习的动态决策优化算法,实现了天空态势的动态感知以及防空力量的实时调整,并提高了系统的响应速度和拦截精度。试验结果显示,该系统能有效提高对无人机集群攻击的防御能力,并具有较高的防空效率。
关键词: 反无人机集群防空协同系统;数据融合;强化学习
DOI:10.12721/ccn.2025.157284
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引言

反对无人机集群的威胁,我们研发了一套新的反无人机系统。这个系统可以更精确地发现和预测无人机群的攻击,也能更好地感知天空的状况并动态调整防空力量。这套系统提高了我们防御无人机群攻击的能力,并为未来智能防空系统的建设做了重要的准备。

1、数据融合与决策优化在反无人机集群防空协同系统中的应用

1.1 多源信息融合模型的设计与实现

在反无人机集群防空协同系统中,多源信息融合模型的设计与实现是至关重要的一环。针对不同传感器获取到的无人机信息,需要建立一个统一的信息融合模型,以确保系统能够全面、准确地获取目标信息。需要考虑如何处理来自不同传感器和数据来源的大量信息,以保证信息的完整性和一致性。信息融合模型的设计还需要考虑系统的实时性和高效性,以满足对无人机目标快速响应的需求。多源信息融合模型的实现需要综合考虑传感器的性能、数据融合算法的复杂度、系统的计算资源等因素,以实现信息融合的高效、稳定运行。

1.2 强化学习动态决策优化算法的应用

在反无人机集群防空协同系统中,为了有效地应对不断变化的无人机威胁,需要引入强化学习动态决策优化算法。这种算法能够通过不断地与环境交互来学习和优化决策策略,以达到系统整体性能的最优化。具体来说,可以利用强化学习算法来实现系统的自适应决策,使系统在面对不同数量、速度、高度和动态行为的无人机时,能够及时做出有效的反应。基于强化学习的决策优化算法还可以在系统运行过程中不断进行优化,以适应不断变化的战术态势和环境条件。

2、反无人机集群防空协同系统的性能测试与分析

响应速度与拦截精度是衡量反无人机集群防空协同系统性能的重要指标。响应速度主要受到无人机集群的任务响应机制、数据处理能力、信息传输流畅性等因素影响。通过模拟实战环境下的无人机集群袭击,对系统的响应速度进行了测量与验证,发现系统能在有限的时间内进行有效的防空反应。

拦截精度则关乎系统对目标的识别能力及火力指向精度。在实验中,通过对不同类型、不同规模的无人机集群实施拦截,统计了系统的拦截成功率以评估拦截精度。在多次试验后,系统展示出了较高的拦截精度,表明其在实战应用中能有效防御无人机集群的威胁。

经过测试和分析,反无人机集群防空系统能够有效应对无人机威胁,具有稳定的防御能力和高效的性能。系统可以快速、精准地拦截威胁,并使用机器学习等技术提升性能分析的准确性和可靠性,展现出广阔的应用前景。

3、对反无人机集群智能化防空协同系统的工程实施与应用

3.1 系统的实用性和靠谱性评价

反无人机集群智能化防空协同系统的实用性主要包括系统性能、操作方便性和兼容性等多方面。从系统性能方面来看,它可以快速响应并准确识别来犯的无人机集群,实现优化决策并自动化防护,显示出优质的性能表现。在操作方便性上,系统自动协同、自治运作,极大地降低了人力资源投入。在兼容性方面,该系统能适应多类型无人机威胁,具有较好的适应能力。至于靠谱性,通过大量的模拟实验和实战演练,系统已经得到了充分的验证和认可,对于解决目前普遍存在的无人机集群威胁,具有显著的靠谱性。

3.2 实施挑战与应对策略

尽管反无人机集群智能化防空协同系统展现了良好的潜力,但是在实际实施过程中仍面临诸多挑战。无人机技术快速发展的挑战,未来无人机或许会出现新的技术和战术,如何能够及时适应并对应这些新的变化,是当前面临的一大挑战。 是经济和资源投入的挑战,如何在限定的经济和资源条件下完成防空协同系统的持续更新和维护,也是需要解决的问题。面对这些挑战,应对策略包括加强系统的学习和调整能力,使其能够及时反馈无人机技术的发展变化;以及优化资源配置,提高系统运行和维护的经济效益。

基于以上的考量,反无人机集群智能化防空协同系统具有明显的实用性和靠谱性,其在实际应用中所面临的挑战也有明确的应对策略。任何一种技术的发展和应用都需要不断地实践、修正和完善。随着相关理论研究的深入和技术应用的广泛,反无人机集群智能化防空协同系统将逐步走向成熟,为无人机集群威胁的防护提供强有力的保障。

4、未来研究方向和期望

对于未来研究方向,一是可以深化反无人机集群智能化防空协同系统的研究,例如,提升信息融合模型的处理能力和决策优化算法的精度。二是可以拓宽研究视角,研究更多种类无人机集群的防空策略,如小型无人机、隐形无人机等。三是可以尝试结合最新的相关技术,如5G、AI等,不断刷新防空技术的边界。希望系统可以实现更高效的防控,能力覆盖无人机种类更丰富,具备更强的实战能力。希望研发团队可以进一步提升系统的稳健性、鲁棒性和适应性,使其在复杂、多变的实战环境中始终保持高效运转。一方面,系统需要有坚实的技术基础,另一方面,也需要有稳定的经济支持,也希望制度和经济环境可持续配合。

结束语

这项研究目的是设计一个智能系统,用于预防无人机群体的攻击。我们使用大数据和机器学习技术来学习和理解无人机群体的行为,使我们能准确地识别和预测他们的攻击。通过一个新的信息融合模型和强化学习算法,能更快更精确地调整防御方案。研究表明,这个系统能有效提高防御无人机群体攻击的能力。期待未来的研究能找到解决这些问题的办法,使系统更为先进和有效。

参考文献

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