CGF中步兵班战斗队形控制的研究

发布时间：2021-02-11 14:52

　　队形控制是多智能体系统中协同控制问题的一个重要研究方向,在近年来得到了广泛的关注和深入的研究。基于计算机生成兵力的作战仿真系统是多智能体建模思想在军事方面的成功应用,利用队形控制能够增强此类系统中兵力成员之间的协同配合能力,提高整体的战斗力,改善仿真系统的逼真度。步兵班是基本作战单元,对其进行队形控制具有重要作用。本文分别对机动过程和交战过程中步兵班的战斗队形控制问题进行研究。论文首先介绍了队形控制的基本理论,明确了相关概念和关键步骤,对几种经典方法的原始思想、所存在的不足以及改进的做法进行了详细的分析,给出了评判队形控制方法优劣的常用指标。在机动过程中,为了提高Leader-Follower方法在队形切换时的鲁棒性,利用新队形和步兵班成员的位置信息构造了全局指派函数,使得切换过程中全体移动距离之和最短;而在控制成员朝目标位置机动时,利用Lyapunov稳定性定理设计了形式简洁且计算量较小的人工力,并利用经典控制理论中的相关结论对人工力进行改进,改善了成员的机动性能。在交战过程中,利用敌方兵力的位置和障碍物的边界将局部战场环境划分为具有不同战术意义的区域,针对控制步兵班进入这些区域形成... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景
    1.2 队形控制研究现状及不足
        1.2.1 研究现状及常用控制方法
        1.2.2 CGF中步兵班战斗队形控制面临的问题
    1.3 论文的主要研究工作
        1.3.1 机动过程中的研究工作
        1.3.2 交战过程中的研究工作
    1.4 论文研究目标和意义
        1.4.1 论文研究的目标
        1.4.2 论文研究的意义
    1.5 论文组织结构
第二章 队形控制的基本理论
    2.1 引言
    2.2 队形控制的基本概念
    2.3 队形控制的经典方法
        2.3.1 Leader-Follower方法
        2.3.2 虚拟结构方法
        2.3.3 基于图论的控制方法
        2.3.4 基于行为的控制方法
        2.3.5 基于人工力的控制方法
    2.4 小结
第三章 机动过程中的队形控制研究
    3.1 引言
    3.2 机动队形的分析与设计
        3.2.1 常见机动队形
        3.2.2 队形的表示方法
    3.3 队形切换时的位置分配
        3.3.1 队形的重组和切换
        3.3.2 队形位置的分配
    3.4 人工力的构造及改进
        3.4.1 基本人工力的构造与稳定性分析
        3.4.2 基本人工力的改进
        3.4.3 队形保持时所需的其它人工力
    3.5 小结
第四章 交战过程中的队形控制研究
    4.1 引言
    4.2 交战队形控制的特点
        4.2.1 影响交战队形的主要因素
        4.2.2 对战场环境的区域划分
    4.3 线源力的构造
        4.3.1 线源力与点源力的比较
        4.3.2 线源力的基本形式
        4.3.3 线源力的优点
    4.4 线源力的稳定性分析
        4.4.1 三角形区域的稳定性分析
        4.4.2 一般情况下的稳定性分析
    4.5 线源力的改进
        4.5.1 改变区域各边权值
        4.5.2 利用兵力的状态信息
    4.6 稳定性力场的一般结论
    4.7 小结
第五章 论文研究的仿真实验验证
    5.1 机动过程的仿真实验
        5.1.1 队形位置分配结果
        5.1.2 个体机动过程仿真
        5.1.3 步兵班机动队形仿真
    5.2 交战过程的仿真实验
        5.2.1 线源力作用下单个成员的运动
        5.2.2 线源力作用下多个成员的运动
        5.2.3 战斗队形控制过程仿真
    5.3 小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果



本文编号：3029277