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面向自杀式无人机饱和攻击的海空跨域无人协同反制策略

梁霄 陈聪 刘殿勇 于长东 李巍

梁霄, 陈聪, 刘殿勇, 等. 面向自杀式无人机饱和攻击的海空跨域无人协同反制策略[J]. 水下无人系统学报, 2024, 32(2): 228-236 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0007
引用本文: 梁霄, 陈聪, 刘殿勇, 等. 面向自杀式无人机饱和攻击的海空跨域无人协同反制策略[J]. 水下无人系统学报, 2024, 32(2): 228-236 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0007
LIANG Xiao, CHEN Cong, LIU Dianyong, YU Changdong, LI Wei. Cooperative Countermeasure Strategy of Sea-Air Cross-Domain Unmanned Platforms for Saturation Attack of Suicide UAVs[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2024, 32(2): 228-236. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0007
Citation: LIANG Xiao, CHEN Cong, LIU Dianyong, YU Changdong, LI Wei. Cooperative Countermeasure Strategy of Sea-Air Cross-Domain Unmanned Platforms for Saturation Attack of Suicide UAVs[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2024, 32(2): 228-236. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0007

面向自杀式无人机饱和攻击的海空跨域无人协同反制策略

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0007
基金项目: 智能海洋航行器技术全国重点实验室支持项目(2024-HYHXQ-WDZC08); 国家自然科学基金资助项目(52271302); 国防基础科研项目(JCKY2022410C012); 辽宁省应用基础研究项目(2023JH2/101300198).
详细信息
    作者简介:

    梁霄:梁 霄(1980-), 男, 教授, 博导, 主要研究方向为海上无人系统决策与控制技术

  • 中图分类号: TJ630

Cooperative Countermeasure Strategy of Sea-Air Cross-Domain Unmanned Platforms for Saturation Attack of Suicide UAVs

  • 摘要: 针对海洋环境下反制自杀式无人机饱和攻击问题, 文中研究了目标数量远超我方情况下的海空跨域无人平台协同反制策略, 提出一种结合改进的遗传算法与联盟形成博弈的协同算法。首先根据海空跨域无人平台攻击特性与运动特性, 结合最大最小策略设计代价函数; 然后结合任务需求对遗传算法进行改进, 对交叉和变异过程进行引导和限制, 在提升遗传算法效率的基础上生成可行的反制方案; 最后设计联盟形成规则, 通过联盟之间的成员变动使各联盟达到纳什稳定状态, 在算子数量较多的情况下仍能使反制方案被持续稳定优化。仿真对比实验表明所提策略具有可行性和优越性, 能在目标遭受饱和攻击时提供合理高效的反制方案, 可为大规模跨域无人集群作战研究提供参考。

     

  • 图  1  双点交叉

    Figure  1.  Two-point crossing

    图  2  联盟形成博弈

    Figure  2.  Diagram of coalition formation games

    图  3  结合改进遗传算法与联盟形成博弈的协同反制方法流程

    Figure  3.  Flow chart of CFG-IGA collaborative counter-measures method

    图  4  各场景反制方案

    Figure  4.  Countermeasures of each scene

    图  5  代价值变化曲线

    Figure  5.  Curves of value

    图  6  收敛时间对比图

    Figure  6.  Comparison of convergence time

    图  7  各场景推演过程图

    Figure  7.  Deduction process of each scene

    表  1  仿真环境设置

    Table  1.   Simulation environment setting

    参数数值
    仿真区域25 n mile×25 n mile
    自杀式无人机
    机动性能
    1(A型)、1.2(B型)、1.4(C型)、1.6(D型)
    自杀式无人机
    防御能力
    5(A型)、7(B型)、9(C型)、11(D型)
    察打一体无人机
    机动性能
    3(E型)、4(F型)
    察打一体无人机
    攻击能力
    2(E型)、4(F型)
    大型无人艇载弹量2(G型)、3(H型)
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-17
  • 修回日期:  2024-03-08
  • 录用日期:  2024-03-12
  • 网络出版日期:  2024-03-25

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