【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及作戰決策控制，具體涉及一種基于cps的協同火力打擊智能決策方法及智能決策系統。
技術介紹
1、傳統研究作戰火力對抗過程，主要采用基于agent、蘭切斯特方程、兵力計算等方法，但如何從決策優化的角度揭示信息化武器裝備的作戰能力，仍缺乏有效手段。廣義上的cps就是在環境感知的基礎上，深度融合了計算、通信和控制能力的可控可信可擴展網絡化物理設備系統。cps本質上將計算過程和物理過程有效的融合在一起，通過嵌入式計算機和網絡對物理過程進行監控，而物理過程和計算過程通過反饋循環相互影響。
2、由于新型信息化武器裝備具備典型的信息-物理融合的特點，因此，基于信息物理融合的相關概念，本專利技術將地面作戰武器火力打擊系統抽象呈一種信息物理融合系統(cps)，充分發揮武器系統的信息-物理融合優勢，并基于此建立相應的智能決策架構，從而優化協同火力打擊決策，提高有人/無人作戰分隊整體火力打擊能力。
技術實現思路
1、本專利技術意在提供一種基于cps的協同火力打擊智能決策方法及智能決策系統，以解決現有技術中存在的不足，本專利技術要解決的技術問題通過以下技術方案來實現。
2、一種基于cps的協同火力打擊智能決策方法，包括如下步驟：
3、步驟一，作戰分隊按照作戰指揮控制中心發出的作戰任務編組形成武器集群；
4、步驟二，通過戰場偵察裝備、態勢感知系統和作戰數據中心獲取實時戰場態勢信息，并通過實時通信網絡將多節點的數據傳輸至智能決策中心；
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6、步驟四，決策者根據作戰任務及初步任務決策形成最終任務決策并經由作戰指揮控制中心發送至智能決策中心，由智能決策中心處理后分配至各武器集群；
7、步驟五，各武器集群執行打擊決策任務；
8、步驟六，各武器集群按照打擊決策任務進行火力對抗時，態勢感知系統對戰場態勢信息進行感知并將信息傳送至智能決策中心進行處理，計算得到最優的火力打擊行動決策，并傳輸至火控系統；
9、步驟七，火控系統接收來自智能決策中心的火力打擊行動決策，對火力打擊行動決策進行處理并控制各武器對目標進行火力打擊；同時重新執行步驟二，直至作戰任務結束。
10、優選的，步驟二中，所述態勢感知系統獲取戰場的態勢信息的方法包括通過導航定位傳感器獲取的武器位置信息、通過可見光或紅外圖像傳感器獲取的目標圖像信息、通過距離傳感器獲取的目標距離信息、通過武器傳感器獲取的武器狀態信息。
11、優選的，步驟三中，所述智能決策中心對來自態勢感知系統、偵察裝備、作戰指揮控制中心、作戰數據中心的態勢信息進行融合和處理的算法包括通過圖像識別算法獲得目標類型及狀態，通過定位算法獲得目標位置，并通過對來自作戰數據中心的人員評價信息、作戰狀態信息、裝備信息、地理信息進行處理，以對智能決策的制定提供數據基礎。
12、優選的，步驟六中，所述智能決策中心通過基于云計算的決策計算方式、基于邊緣計算的決策計算方式或基于指定節點的決策計算方式制定打擊決策。
13、本專利技術還提供一種基于cps的協同火力打擊智能決策系統，包括智能決策中心、火控系統、武器系統、態勢感知系統、作戰指揮控制中心、作戰數據中心、偵察裝備和實時通信網絡；所述態勢感知系統用于獲取戰場的武器、目標信息并傳輸至所述智能決策中心；所述偵察裝備用于偵察空中或地面的戰場態勢信息并實時傳輸至所述作戰數據中心；所述智能決策中心通過對來自態勢感知系統、偵察裝備、作戰指揮控制中心、作戰數據中心的信息進行融合和處理，獲得最優的協同火力打擊決策方案；所述作戰指揮控制中心用于接收來自智能決策中心的初步任務決策以供決策者參考，并將決策者制定的最終任務決策發送至所述智能決策中心；所述火控系統用于接收來自所述智能決策中心的打擊決策任務，對打擊決策任務進行處理并控制武器系統對目標進行打擊，以完成打擊決策任務的執行；所述作戰數據中心用于對作戰數據和來自偵察裝備的信息進行存儲、更新，為所述作戰指揮控制系統、智能決策中心提供數據支撐；所述實時通信網絡用于實現所述包括智能決策中心、火控系統、武器系統、態勢感知系統、作戰指揮控制中心、作戰數據中心、偵察裝備之間的實時信息傳輸。
14、優選的，所述武器系統包括主戰武器、火力支援武器、無人打擊武器、單兵。
15、優選的，所述態勢感知系統包括若干分散的傳感器節點及其匯集節點，所述傳感器節點用于感知所述武器系統的武器狀態信息，然后經匯集節點發送給所述作戰指揮控制中心進行分析處理。
16、本專利技術中，將作戰分隊的智能決策問題抽象成一種基于cps的決策優化問題，本專利技術提供的智能決策系統具備戰場信息實時感知、信息處理、智能決策、火力打擊能力，通過對戰場數據的實時處理、多節點信息的共享與融合、多武器的協同控制，實現了信息空間與實際物理戰場互聯與協同。本專利技術中，地面作戰分隊為有人作戰分隊或無人作戰分隊，武器裝備配備有戰術電臺，根據武器類型特點分別具備不同的傳輸特性。武器系統的通信系統之間形成戰場互聯網，滿足戰場實時信息交互的需求，利用總線技術，使得各武器裝備之間的信息能夠進行共享，實現了信息互聯的作戰力量協同。智能決策系統通過基于云計算、邊緣計算或制定節點的決策計算方式，使得計算效能顯著增強。火控系統具備較強的計算能力，能夠實現目標跟蹤、彈道解算、環境參數感知等多方面的功能，各武器通過車載或機載等形式，具備較強的移動計算能力，通過實時通信網絡的信息共享，使得火控系統整體的信息處理能力得到極大增強。通過火控系統控制武器火炮指向、武器炮彈發射、武器部件運行狀態等完成行動決策的執行。
17、本專利技術提供的一種基于cps的協同火力打擊智能決策方法及系統，將地面作戰武器火力打擊系統抽象成一種信息-物理融合系統，充分發揮決策系統的信息-物理融合的優勢，并基于此建立相應的智能決策架構，從而優化協同火力打擊決策，提高有人/無人作戰分隊整體火力打擊能力。
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1.一種基于CPS的協同火力打擊智能決策方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的智能決策方法，其特征在于：步驟二中，所述態勢感知系統獲取戰場的態勢信息的方法包括通過導航定位傳感器獲取的武器位置信息、通過可見光或紅外圖像傳感器獲取的目標圖像信息、通過距離傳感器獲取的目標距離信息、通過武器傳感器獲取的武器狀態信息。
3.根據權利要求1所述的智能決策方法，其特征在于：步驟三中，所述智能決策中心對來自態勢感知系統、偵察裝備、作戰指揮控制中心、作戰數據中心的態勢信息進行融合和處理的算法包括通過圖像識別算法獲得目標類型及狀態，通過定位算法獲得目標位置，并通過對來自作戰數據中心的人員評價信息、作戰狀態信息、裝備信息、地理信息進行處理，以對智能決策的制定提供數據基礎。
4.根據權利要求1所述的智能決策方法，其特征在于：步驟六中，所述智能決策中心通過基于云計算的決策計算方式、基于邊緣計算的決策計算方式或基于指定節點的決策計算方式制定打擊決策。
5.一種基于CPS的協同火力打擊智能決策系統，其特征在于：包括智能決策中心、火控系統、武器
6.根據權利要求5所述的一種智能決策系統，其特征在于：所述武器系統包括主戰武器、火力支援武器、無人打擊武器、單兵。
7.根據權利要求5所述的一種智能決策系統，其特征在于：所述態勢感知系統包括若干分散的傳感器節點及其匯集節點，所述傳感器節點用于感知所述武器系統的武器狀態信息，然后經匯集節點發送給所述作戰指揮控制中心進行分析處理。
...【技術特征摘要】
1.一種基于cps的協同火力打擊智能決策方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的智能決策方法，其特征在于：步驟二中，所述態勢感知系統獲取戰場的態勢信息的方法包括通過導航定位傳感器獲取的武器位置信息、通過可見光或紅外圖像傳感器獲取的目標圖像信息、通過距離傳感器獲取的目標距離信息、通過武器傳感器獲取的武器狀態信息。
3.根據權利要求1所述的智能決策方法，其特征在于：步驟三中，所述智能決策中心對來自態勢感知系統、偵察裝備、作戰指揮控制中心、作戰數據中心的態勢信息進行融合和處理的算法包括通過圖像識別算法獲得目標類型及狀態，通過定位算法獲得目標位置，并通過對來自作戰數據中心的人員評價信息、作戰狀態信息、裝備信息、地理信息進行處理，以對智能決策的制定提供數據基礎。
4.根據權利要求1所述的智能決策方法，其特征在于：步驟六中，所述智能決策中心通過基于云計算的決策計算方式、基于邊緣計算的決策計算方式或基于指定節點的決策計算方式制定打擊決策。
5.一種基于cps的協同火力打擊智能決策系統，其特征在于：包括智能決策中心、火控系統、武器系統、態勢感知系統、作戰指揮控制中心、作戰數據中心、偵察裝備和實時通信網絡；所述態勢感知系統用于獲取戰場的武器、目標...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張雷，常天慶，韓斌，孔德鵬，趙立陽，張杰，羅鑫，
申請(專利權)人：中國人民解放軍陸軍裝甲兵學院，
類型：發明
國別省市：
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