基于Agent的指挥控制系统设计
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作者:何兆龙 靳锴 何文志
摘要：针对现有智能无人系统构成复杂、运作流程繁琐，难以合理高效地实现各部分功能、协调各分系统工作的问题，建立了完善的指挥控制系统，对整个系统进行指挥控制与辅助决策。对智能无人系统指挥控制的概念与需求分别进行了建模与分析，结合信息化发展带来的网络中心战概念，提出了信息时代的指挥控制系统网络中心结构，并结合智能Agent技术设计了指挥控制系统，通过再入投送系统仿真验证了指挥控制系统的有效性。
关键词：指挥控制系统；网络中心战；智能体；再入投送
中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：1008-1739（2022）05-50-4
0引言
指挥控制系统是以计算机为核心、多种技术设备为辅，由指挥人员构成的指挥层，能够对任务部队及主战武器装备实施指挥控制，实现全时全域的动态高效控制。
在指挥控制系统理论方面，大量专家学者开展了广泛深入的研究。Drillings[1]、Pascual[2]和Klein[3]针对自然指挥控制决策问题展开了研究，以空军作战为背景，通过自然决策的方法解决了可视化困难与战场条件变化情况下给出实时命令的问题。Sarter[4]针对高风险区域，在规定时间、信息不确定的情况下对指挥控制决策的问题展开研究，对2种不同的决策信息支持系统的有限性进行了讨论。唐立军[5]研究了有关网络中心战的概念与特点，提出了应用信息化带来的便利条件，构建了以网络为中心的指挥控制决策系统，替代了以平台为中心的传统设计方式，适应了系统现代化发展的趋势与要求。李奎[6]对地面武器机器人的指挥控制需求进行了全面的分析，根据研究对象特点构建了适应任务的指挥控制系统结构，依据任务需求，定义了辅助决策概念，设计了辅助决策系统。
针对现有指挥控制系统的不足，开展Agent指挥控制系统设计研究，提出了基于Agent的指挥控制辅助决策系统。
1网络中心指挥控制系统结构设计
网络中心战并不是关于互联网的战争，而是以网络技术为基础，包含信息领域的各种技术，是一种指挥控制理念。随着信息技术的发展，各种应用系统从平台中心化向网络中心化过渡。以往主要是围绕平台执行任务，在行动过程中，各平台自行获取信息，通过决策系统进行决策，最终由指挥控制系统实现任务。而随着网络应用技术发展，由相互联接的通信、指挥、控制系统构成的网络也有了长足进步，将平台中心转移至网络中心成为了实现高效指挥控制决策的有效方法。
1.1网络中心战网格设计
为实现网络中心战的强大优势，建立其网格体系结构，按功能可以把智能无人系统的整个网络分为3个互相连接的部分：以通信为基础的信息网格、以传感器为基础的传感器网格和以平台为基础的平台网格。其中信息网格以各种软件为主，包括各种计算、优化、策略软件等；传感器网格与投送网格属于硬件设施，其中传感器网格包括各种通信、控制设备；平台网格主要包括轨道平台。网格体系结构如图1所示。
所有探测装置诸如卫星、侦察机、舰艇和雷达等共同组成了传感器网格，各系统之间相互配合相互支持。与此同时，平台网格能够充分使用传感器网格获得的信息，通过自身的决策技术对信息进行有效处理，从而进行有效的投送任务。信息网格则为传感器网格和平台网格提供链接支撑，实现2个网格之间的信息传递。
1.2网络中心战映射域设计
网络中心战的整个概念框架可以映射到3个领域：物理领域、信息领域和认知领域，网络中心战映射如图2所示。
物理领域是包括所有硬件在内的系统，这里主要是指智能无人平台与各种支持系统。信息领域包括与通信有关的一切内容，主要涵盖信息收集、处理、共享。认知领域是所有算法、策略、优化的总和，是决策过程的核心内容。
2基于Agent的辅助决策
2.1 Agent技术
Agent技术属于人工智能技术，是一种与其周围环境进行交互的、自主运行的实体。其主要特点是自主性和协作性。Agent具有独立于其他实体并自主行动的能力，能将推理与知识相结合。将Agent技术用于智能无人系统的指挥控制，能满足快速性与多平台协调性的需求。Agent的典型抽象视图如图3所示。
2.2 Agent辅助决策设计
2.2.1指挥决策Agent的提出
指挥控制系统辅助决策是通过传感器得到数据，经过算法、策略以及优化实现任务，同时，对照规则和制约条件，提出相应的方案供选择。每一个决策过程中，需要根据平台本身的性能、目标信息、任务需求等进行决策。而Agent具有的特点满足了辅助决策需求，因此提出基于Agent理论及方法的辅助决策概念。
2.2.2基于Agent的决策结构
根据智能无人系统的特点，结合Agent辅助决策技术，Agent决策结构如图4所示，图中每个虚线框都是一个Agent结构，所以整个决策Agent也就是一个由多Agent共同成的结构。
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