空军工程大学黄长强空军工程大学黄长强11、、自主攻击的军事需求与发展现状自主攻击的军事需求与发展现状11、、自主攻击的军事需求与发展现状自主攻击的军事需求与发展现状美军“捕食者”无人机作战过程-美军无人机已杀近万人11、、自主攻击的军事需求与发展现状自主攻击的军事需求与发展现状11、、自主攻击的军事需求与发展现状自主攻击的军事需求与发展现状1、信息传输通道易受干扰和作战时间上的延迟问题。影响了无人作战飞机的作战效能。操控员负担较重,在复杂战术环境下更加严重。不能充分利用武器系统的全部效能。3、操控员固有生理因素限制,如估算精度、动作准确性、反应时间等。2、大量信息汇集到控制中心,操控员实时处理信息量大。侦察锁定侦察锁定武器发射武器发射目标毁伤目标毁伤11、、自主攻击的军事需求与发展现状自主攻击的军事需求与发展现状•系统一体•机器学习•自主控制•集群协同11、、自主攻击的军事需求与发展现状自主攻击的军事需求与发展现状美空军高空/高速11、、自主攻击的军事需求与发展现状自主攻击的军事需求与发展现状11、、自主攻击的军事需求与发展现状自主攻击的军事需求与发展现状场机载传感器火控解算舵回路舵面飞机动态飞行控制系统驾驶杆目标探测系统武器控制系统显示系统飞行员本机信息(INS、GPS)飞行员操控攻击系统机载传感器火控解算舵回路舵面飞机动态飞行控制系统操控杆目标探测系统武器控制系统综合显示地面操控员本机信息(INS、GPS)人在回路操控地面指挥与控制系统通讯数据链通讯数据链用于自动攻击的姿态/火控耦合控制系统机载传感器综合火控系统舵回路舵面飞机动态飞行控制系统耦合控制目标探测系统武器控制系统攻击决策攻击轨迹生成本机信息(INS、GPS)光电探测设备成像投影变换投影逆变换机体坐标系中目标参数计算坐标转换地球坐标系中目标参数计算目标参数测量试验合成孔径雷达目标参数测量融合跟踪算法量测噪声目标状态估计目标参数攻击轨迹决策目标识别:自主识别/人工识别oxysxsyAEDPGH1M2MY2szO2X2Bso(og)ygxgzgfCF(,)AAXY在目标搜索过程中,替代人工标定,从光电/雷达传感器实时图像中,自动寻找、匹配和定位所需目标,对地面目标进行识别和指示,为后续的目标锁定和稳定跟踪提供目标初始位置。任务环境威胁可发射区计算攻击轨迹耦合控制器武器系统性能目标信息本机信息可攻击区计算考虑地面火力威胁攻击轨迹攻击轨迹决策地形威胁建模火力威胁建模智能搜索算法雷达探测区防空火力威胁区地形限制区威胁空间威胁概率模型威胁级别定量威胁数据文件雷达数据库地空武器数据库地形数据库WNFAAAAWNFAAAA)数字化轨迹决策空间可能选择下一轨迹点用曲率平滑进行过载限制开始初始化叠加最小离地间隙计算代价函数标定最优攻击轨迹点是否满足武器约束条件是否满足武器发射条件结束最优攻击轨迹拟和输出YYNN0246810x1050246810x105-50005001000x/m立体搜索过程y/mHeight/mB威胁A威胁D威胁突发威胁再规划的航迹段x10x1055x/my/m02001003003003000400500400等高线平面搜索过程03000200100x300100200200060040030010010000y02468x1050123456789x105GnewB2AABOMCS1S2S3自主攻击实现示意图禁飞区D2防空阵地D1照射任务完成退出投弹任务完成退出长机僚机长机僚机武器投放点TF僚机照射轨迹STS1S2O双机编队协同作战任务描述攻击总控Agent照射任务分解任务时间分析在线轨迹规划飞控系统通信系统感知系统任务时间分析在线轨迹规划飞控系统通信系统感知系统协同要素长机Agent僚机Agent|相对运动约束姿态、速度战场态势双机编队协同攻击/照射051015202530010203002y(t)/km三维轨迹x(t)/kmh(t)/km长机僚机目标FMxABCDABCD0minmaxminmax00maxmaxminmaxminmaxminmaxmaxmaxminmaxminmax(,,,,,,)(,,,,,,)(,,,,,,)(,,,,,,)xdddxdddxdddxdddRHVRRRRHVRRHVRRHVRRHHHGVFFVminHZEFCGiK1iKAminrBXZ)(1ZD)(2ZD)(3ZDPWIiDmaxriK)cos()cos(FFKiVVDi)sin()sin(FFKVVdtdri20004000600080003021060240902701203001...