胡利平，梁曉龍，張佳強(qiáng)

（空軍工程大學(xué)空管領(lǐng)航學(xué)院，西安710051）

基于Multi-Agent的航空集群系統(tǒng)重構(gòu)機(jī)理研究*

胡利平，梁曉龍，張佳強(qiáng)

（空軍工程大學(xué)空管領(lǐng)航學(xué)院，西安710051）

集群作戰(zhàn)是未來空中作戰(zhàn)的主要樣式，其重構(gòu)機(jī)理的研究對于提升航空集群執(zhí)行任務(wù)的整體性能以及在遭受攻擊時的生存能力具有重要作用。從作戰(zhàn)任務(wù)層面出發(fā)，對集群系統(tǒng)重構(gòu)的定義以及類型、觸發(fā)機(jī)制和基本原則進(jìn)行了分析闡述；借鑒博弈論理論，將航空集群系統(tǒng)分布式重構(gòu)問題映射為多Agent之間的合作-競爭問題，建立了基于Multi-Agent的系統(tǒng)重構(gòu)模型，給出了重構(gòu)的流程與算法，為航空集群系統(tǒng)自適應(yīng)重構(gòu)能力的設(shè)計實(shí)現(xiàn)提供了理論技術(shù)支持。

航空集群，系統(tǒng)重構(gòu)，博弈論，多智能體

0 引言

美國空軍科學(xué)顧問委員會明確指出：“未來的作戰(zhàn)飛行器應(yīng)當(dāng)以成群而非單獨(dú)的方式行動”［1］?？梢姡鹤鲬?zhàn)是未來空中作戰(zhàn)的主要樣式［2-3］。在未來高動態(tài)、高對抗、高強(qiáng)度的空中作戰(zhàn)條件下，戰(zhàn)場態(tài)勢、預(yù)定作戰(zhàn)任務(wù)的動態(tài)改變，上級指揮員的實(shí)時指令，以及作戰(zhàn)過程中可能遭受的戰(zhàn)損、故障等情況要求航空集群［4-5］迅速完成適應(yīng)性的功能重構(gòu)，恢復(fù)戰(zhàn)斗力或具備執(zhí)行新任務(wù)的能力。系統(tǒng)重構(gòu)機(jī)制對于提升航空集群執(zhí)行任務(wù)的整體性能及在遭受攻擊時的生存能力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

針對系統(tǒng)重構(gòu)問題，國內(nèi)外學(xué)者對無人機(jī)集群重構(gòu)問題進(jìn)行了大量研究，但是主要集中在編隊重構(gòu)問題上［6-9］：文獻(xiàn)［6］運(yùn)用多目標(biāo)多人博弈理論，將多無人機(jī)編隊重構(gòu)問題轉(zhuǎn)化為納什談判過程，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)編隊重構(gòu)控制；文獻(xiàn)［8］提出了一種基于線性二次最優(yōu)控制理論的多模型自適應(yīng)控制重構(gòu)技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了故障狀態(tài)下飛行控制規(guī)律的重構(gòu)與優(yōu)化設(shè)計。而基于作戰(zhàn)任務(wù)層面的集群系統(tǒng)構(gòu)建以及重構(gòu)機(jī)理方面的研究，目前國內(nèi)外還沒有公開的文獻(xiàn)報道。因此，本文針對集群系統(tǒng)重構(gòu)研究的現(xiàn)狀，從作戰(zhàn)任務(wù)層面出發(fā)，對航空集群系統(tǒng)重構(gòu)的定義及其類型、觸發(fā)機(jī)制、基本原則等進(jìn)行了分析闡述，重點(diǎn)對重構(gòu)方法進(jìn)行了論述，并給出了重構(gòu)模型，以及重構(gòu)流程和重構(gòu)方法。

1 航空集群系統(tǒng)重構(gòu)基本理論

1.1航空集群系統(tǒng)重構(gòu)定義與類型

航空集群系統(tǒng)重構(gòu)指為實(shí)現(xiàn)對戰(zhàn)場任務(wù)的最佳響應(yīng)或在航空集群遭受攻擊時的關(guān)鍵能力快速恢復(fù)，以最小重構(gòu)代價重建集群系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及重新組合系統(tǒng)功能的過程。

根據(jù)是否改變航空集群系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，把航空集群系統(tǒng)重構(gòu)分為物理重構(gòu)和邏輯重構(gòu)。需要引入新的集群飛行器（Swarm Aerial Vehicle，SAV）或從系統(tǒng)中移出已有SAV，或用一個SAV替換另一個SAV，該重構(gòu)方式稱為物理重構(gòu)；而邏輯重構(gòu)是指在保持已有集群系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不變而改變組合方法、聯(lián)接方式等的重構(gòu)方式。根據(jù)重構(gòu)激勵方式的不同，將航空集群系統(tǒng)重構(gòu)分為面向戰(zhàn)場任務(wù)的主動重構(gòu)和面向攻擊的應(yīng)激重構(gòu)。當(dāng)執(zhí)行預(yù)設(shè)戰(zhàn)場任務(wù)，如集群偵察、集群攻擊時，為實(shí)現(xiàn)對戰(zhàn)場任務(wù)的最佳響應(yīng)，在綜合考慮重構(gòu)代價和重構(gòu)效果的情況下，對航空集群系統(tǒng)進(jìn)行的以智能節(jié)點(diǎn)為主導(dǎo)的功能重新組合、聯(lián)接方式改變等系統(tǒng)重構(gòu)稱為主動重構(gòu)；當(dāng)航空集群遭受攻擊，系統(tǒng)受到一定程度損毀時，為保證系統(tǒng)關(guān)鍵能力和最大化修復(fù)相關(guān)性能，此種情況下對系統(tǒng)進(jìn)行的重構(gòu)稱為應(yīng)激重構(gòu)。

1.2航空集群系統(tǒng)重構(gòu)的觸發(fā)機(jī)制

航空集群系統(tǒng)重構(gòu)的觸發(fā)機(jī)制包括觸發(fā)行為和觸發(fā)事件。觸發(fā)行為包括指令觸發(fā)和戰(zhàn)場態(tài)勢觸發(fā)。指令觸發(fā)主要是依據(jù)上級作戰(zhàn)意圖及戰(zhàn)場指令；戰(zhàn)場態(tài)勢觸發(fā)則是根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢變化、具體作戰(zhàn)模式產(chǎn)生的適應(yīng)性觸發(fā)行為。預(yù)設(shè)戰(zhàn)場任務(wù)屬于指令觸發(fā)行為，遭受攻擊屬戰(zhàn)場態(tài)勢觸發(fā)。

確定觸發(fā)行為后，即進(jìn)入相應(yīng)的觸發(fā)事件判斷，對于預(yù)設(shè)戰(zhàn)場任務(wù)的指令觸發(fā)行為，依據(jù)任務(wù)屬性分析（包括任務(wù)類型、規(guī)模、難度等）和能力需求分析（需要的能力類型、具體能力指標(biāo)等）確定航空集群系統(tǒng)的響應(yīng)規(guī)模（全系統(tǒng)、部分子系統(tǒng)或單個子系統(tǒng)響應(yīng)等），并判斷系統(tǒng)是否處于最佳組合狀態(tài)，即是否需重構(gòu)，若需要則進(jìn)入系統(tǒng)或子系統(tǒng)的主動重構(gòu)，這就是面向執(zhí)行任務(wù)的航空集群系統(tǒng)重構(gòu)的觸發(fā)事件。對于遭受攻擊的戰(zhàn)場態(tài)勢觸發(fā)行為，首先從系統(tǒng)被毀傷規(guī)模、能力缺失、性能衰減、能力和性能的重要度等方面進(jìn)行毀傷評估，進(jìn)而確定系統(tǒng)響應(yīng)規(guī)模，并評估重構(gòu)代價后進(jìn)行系統(tǒng)或子系統(tǒng)的應(yīng)激重構(gòu)，這就是面向敵方攻擊的航空集群系統(tǒng)重構(gòu)的觸發(fā)事件。

1.3航空集群系統(tǒng)重構(gòu)的原則

①松耦合。航空集群可執(zhí)行的任務(wù)和系統(tǒng)能力是松耦合關(guān)系，依據(jù)系統(tǒng)能力涌現(xiàn)度量與作戰(zhàn)任務(wù)的映射，動態(tài)完成集群的構(gòu)建與重構(gòu)。②兼容融合原則。航空集群系統(tǒng)體現(xiàn)了多功能SAV、多種交感通信機(jī)制、多種行為方式相互融合的發(fā)展趨勢，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)各種開放、異構(gòu)資源支持下的能力融合、子系統(tǒng)互連和優(yōu)勢互補(bǔ)。③可擴(kuò)展性原則。在兼顧了現(xiàn)有集群系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對未知系統(tǒng)也具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，各能力單元能夠自由組合并預(yù)留擴(kuò)展通道。④隔離原則。為防止發(fā)生能力單元交叉干涉，應(yīng)在重構(gòu)中選用適宜的技術(shù)、方法和機(jī)制來分隔各能力單元，盡量保證將不同能力單元的功能、適應(yīng)執(zhí)行的任務(wù)從邏輯上進(jìn)行分離。

2 航空集群系統(tǒng)的重構(gòu)方法

圖1 航空集群系統(tǒng)重構(gòu)框架

根據(jù)對航空集群系統(tǒng)重構(gòu)類型的分類以及重構(gòu)的觸發(fā)機(jī)制的定義，擬定了航空集群系統(tǒng)重構(gòu)框架。如圖1所示，當(dāng)確定為面向任務(wù)的指令觸發(fā)機(jī)制后，根據(jù)任務(wù)屬性分析和能力需求分析，確定集群響應(yīng)規(guī)模，并判斷集群系統(tǒng)是否處于最佳組合狀態(tài)，即是否需要重構(gòu)，若需要重構(gòu)，則進(jìn)入系統(tǒng)或者子系統(tǒng)的主動重構(gòu)，若不需要，則反饋到指令觸發(fā)層面；當(dāng)確定為遭受攻擊的戰(zhàn)場態(tài)勢觸發(fā)機(jī)制后，首先從系統(tǒng)被毀傷規(guī)模、能力缺失分析、性能衰減分析、能力和性能的重要度分析等方面進(jìn)行航空集群毀傷評估，進(jìn)而確定航空集群系統(tǒng)的響應(yīng)規(guī)模，并評估重構(gòu)代價后進(jìn)行系統(tǒng)或子系統(tǒng)的應(yīng)激重構(gòu)。

2.1航空集群系統(tǒng)重構(gòu)模型

利用多Agent具備協(xié)調(diào)各自的知識、目標(biāo)、策略和規(guī)劃，聯(lián)合采取行動或求解問題的能力，同時，借鑒博弈論的思想，將具有不同能力和屬性的集群飛行器個體作為Agent，各Agent視為博弈參與者，這樣就把航空集群系統(tǒng)分布式重構(gòu)問題轉(zhuǎn)化為各A-gent之間的合作-競爭問題。此問題中，不同Agent之間的共同目的是使整個航空集群系統(tǒng)在遭受攻擊時獲得最佳的生存能力或在執(zhí)行任務(wù)時獲得最佳的整體性能，通過Agent之間的動態(tài)合作與協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)航空集群系統(tǒng)的重構(gòu)。但同時又存在著競爭關(guān)系。這是因為系統(tǒng)資源都是有限的，故當(dāng)系統(tǒng)資源因重構(gòu)而不足時，每個Agent都要盡可能地保證自己的資源需求。特別地，在系統(tǒng)通信鏈路損壞的情況下，Agent不能獲得全局信息，則必然優(yōu)化保證自身目標(biāo)。此時，Agent之間即表現(xiàn)為競爭關(guān)系，所謂競爭的就是航空集群系統(tǒng)的資源。綜上，由Agent主導(dǎo)的航空集群系統(tǒng)重構(gòu)問題屬于一類典型的多人決策問題，因而有望通過博弈論的方法求解系統(tǒng)重構(gòu)策略，本文正是借鑒這一思想，提出了一種基于Multi-Agent航空集群系統(tǒng)重構(gòu)模型（Reconstruction Model，RM）。

2.1.1RM假設(shè)

①本模型只考慮面向戰(zhàn)場任務(wù)的主動重構(gòu)情形；②航空集群系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)對原子任務(wù)以及個體能力描述的量化；③重構(gòu)的觸發(fā)機(jī)制為預(yù)設(shè)戰(zhàn)場指令觸發(fā)，觸發(fā)事件為戰(zhàn)場指令任務(wù)。

2.1.2RM描述

航空集群系統(tǒng)可以描述為一個5元組＜Ag，N，G，P，U＞，其中：①Ag表示重構(gòu)過程中所包含的SAV的集合，Ag={Agent1，Agent2，…，Agentn}。②N表示航空集群所有可能重構(gòu)方式的集合，N={Number1，Number2，…，Numbern}。③G表示系統(tǒng)重構(gòu)目標(biāo)，包括兩部分：功能目標(biāo)和性能目標(biāo)。功能目標(biāo)，即系統(tǒng)具有何種功能，重構(gòu)過程結(jié)束后各能力單元（將完成作戰(zhàn)任務(wù)所需的最小系統(tǒng)組成單元稱為能力單元）應(yīng)完成何種工作，能力單元或系統(tǒng)整體應(yīng)達(dá)到何種狀態(tài)；性能目標(biāo)，即航空集群經(jīng)過重構(gòu)后所具備的性能。④P表示航空集群重構(gòu)所需的代價度量，包括：a.重構(gòu)所需的時間。系統(tǒng)重構(gòu)過程中會增加遭受攻擊和損毀的概率，重構(gòu)所需時間越多則對集群系統(tǒng)越不利，因此，重構(gòu)所需時間是系統(tǒng)構(gòu)建與重構(gòu)代價的重要部分。b.消耗的系統(tǒng)資源。在實(shí)現(xiàn)重構(gòu)目標(biāo)的過程中各能力單元會消耗一定的系統(tǒng)資源（如通信信道資源、動力能源資源等）。⑤U是一個效益評價函數(shù)，對于每一種重構(gòu)方案都存在一個與之對應(yīng)的效益評價函數(shù)。

2.1.3RM構(gòu)建

采用自頂向下和自底向上相結(jié)合的方法，構(gòu)建層次化的RM分層示意圖，如圖2所示。

圖2 RM分層示意圖

RM劃分為三層：

①系統(tǒng)層是集群作戰(zhàn)任務(wù)的主控層，負(fù)責(zé)根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢和動態(tài)發(fā)布作戰(zhàn)指令，結(jié)合預(yù)置的作戰(zhàn)模式對作戰(zhàn)任務(wù)進(jìn)行分解，在原有聯(lián)邦的基礎(chǔ)上，重新構(gòu)建協(xié)作“聯(lián)邦”，實(shí)時掌握集群作戰(zhàn)進(jìn)程，產(chǎn)生原子任務(wù)激活信號，維持系統(tǒng)級任務(wù)按時序關(guān)系向前推進(jìn)。

②任務(wù)層是系統(tǒng)層任務(wù)分解后得到原子任務(wù)管理層，負(fù)責(zé)管理原子任務(wù)激活時序，監(jiān)控原子任務(wù)分配與運(yùn)行狀態(tài)，評估任務(wù)完成效果。任務(wù)層對上負(fù)責(zé)完成原子任務(wù)的組織和管理，對下負(fù)責(zé)原子任務(wù)的發(fā)布和完成度評估。

③協(xié)作層是由集群智能個體Agent組成，Agent之間的信息傳輸和態(tài)勢共享通過交感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。在重構(gòu)Agent和協(xié)調(diào)控制Agent的共同作用下，系統(tǒng)根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)的實(shí)際需求，對航空集群個體Agent進(jìn)行重新組合與匹配，從而重構(gòu)出滿足任務(wù)需求的作戰(zhàn)單元或作戰(zhàn)集群。這種作戰(zhàn)單元或集群的行為由上層原子任務(wù)驅(qū)動，通過Agent之間的局部交互進(jìn)行協(xié)同。

2.1.4RM中關(guān)于原子任務(wù)及個體能力的描述

①原子任務(wù)（Atom Task）。原子任務(wù)為集群作戰(zhàn)活動中不可再分的任務(wù)類型。原子任務(wù)可由四元組TA=＜D，I，A，R＞描述。其中：D為原子任務(wù)屬性描述，包括任務(wù)類型、任務(wù)時限以及任務(wù)信息保障要求等；I為原子任務(wù)的初始條件，包括當(dāng)前已經(jīng)具備的任務(wù)啟動條件、尚未獲得的啟動條件、任務(wù)后繼節(jié)點(diǎn)等；A為原子任務(wù)對應(yīng)的個體能力Agent集合，當(dāng)原子任務(wù)發(fā)布時，將通過交感網(wǎng)絡(luò)向集合中相應(yīng)Agent發(fā)布任務(wù)信息，從而激活各Agent的任務(wù)協(xié)調(diào)功能。R為任務(wù)完成度的度量標(biāo)準(zhǔn)，用于指示原子任務(wù)的結(jié)束條件、終止條件以及任務(wù)輸出集。當(dāng)?shù)讓覣gent的任務(wù)執(zhí)行程度達(dá)到R所規(guī)定的范圍時，原子任務(wù)結(jié)束或終止。

②個體能力（Single Ability）。個體能力為集群中的獨(dú)立作戰(zhàn)單元（個體Agent）與原子任務(wù)之間的映射關(guān)系。同一個體Agent由于所裝備平臺的配置和性能差異，可以完成不同的原子任務(wù)，而且任務(wù)完成的程度也各有不同。個體能力可由六元組A表示A=＜C，T，U，O，R，S＞。其中：C為前提條件，表征個體Agent執(zhí)行該項原子任務(wù)所必須的輸入信息；T為時間區(qū)間，表示完成原子任務(wù)所需的時長；U為規(guī)則集合，表示個體在執(zhí)行任務(wù)過程中必須遵循的行為規(guī)則，通常規(guī)則可以描述為一組或多組IF…THEN語句組成的集合；O為執(zhí)行代價，表示個體執(zhí)行該任務(wù)所付出的資源以及風(fēng)險；R為能力效能，表示對任務(wù)完成程度的貢獻(xiàn)；S為能力狀態(tài)，標(biāo)志個體當(dāng)前狀態(tài)（空閑、執(zhí)行以及故障等）。

原子任務(wù)與個體能力之間的拓?fù)潢P(guān)系如圖3所示。

圖3 個體能力與原子任務(wù)的拓?fù)潢P(guān)系示意圖

圖中黑色虛線表示個體Agent所具備的能力，當(dāng)同一個體Agent可以完成不同的原子任務(wù)時，存在個體Agent至相應(yīng)原子任務(wù)的能力連線。虛線上的數(shù)值表示個體完成相應(yīng)原子任務(wù)的能力度量，數(shù)值越大表明能力越強(qiáng)，當(dāng)原子任務(wù)所要求的能力度量值高于單個個體所能輸出的能力值時，就需要多個個體協(xié)同完成該任務(wù)。圖中紅色Agent個體和黑色實(shí)線箭頭表示當(dāng)前激活的任務(wù)分配方案。

2.2航空集群系統(tǒng)重構(gòu)流程

依據(jù)圖2所示的RM架構(gòu)，將航空集群系統(tǒng)重構(gòu)流程分為5個過程：

①當(dāng)集群系統(tǒng)感知態(tài)勢變化或接受新的作戰(zhàn)指令后，根據(jù)預(yù)置的系統(tǒng)作戰(zhàn)模式將新的作戰(zhàn)任務(wù)T分解為一系列具有特定時序的原子任務(wù)TA={T1，T2，…，Tn}；

②將原子任務(wù)發(fā)布到任務(wù)層，加入任務(wù)層中原子任務(wù)的調(diào)度管理隊列；

③任務(wù)層根據(jù)任務(wù)之間的前驅(qū)、后繼關(guān)系建立并行和串行的原子任務(wù)調(diào)度隊列，并按時序激活相應(yīng)原子任務(wù)，對協(xié)作層個體產(chǎn)生激勵信號；

④擬定重構(gòu)方案。協(xié)作層Agent基于個體間的交感網(wǎng)絡(luò)對激活的原子任務(wù)進(jìn)行競標(biāo)，以最大化效能完成任務(wù)，最小化任務(wù)執(zhí)行代價為目標(biāo)，進(jìn)行自主協(xié)同任務(wù)分配，并按Agent內(nèi)部認(rèn)知和能力模型的計算結(jié)果，確定任務(wù)執(zhí)行方式，得到系統(tǒng)重構(gòu)方案；

⑤評估重構(gòu)方案。根據(jù)預(yù)置的評估體系，對所有重構(gòu)方案進(jìn)行性能評估。根據(jù)評估結(jié)果最終確定重構(gòu)方案，并將重構(gòu)方案反饋給系統(tǒng)層。如果是部分重構(gòu)，評估涉及到兩個方面：一是部分航空器重構(gòu)所組成的集群作戰(zhàn)性能的評估；二是抽調(diào)的部分航空器對原航空集群的作戰(zhàn)性能的影響評估。

2.3航空集群系統(tǒng)重構(gòu)算法

在RM中，“重構(gòu)”有兩層含義。第一層含義是：系統(tǒng)層根據(jù)預(yù)置的系統(tǒng)作戰(zhàn)模式將新的作戰(zhàn)任務(wù)分解為一系列具有特定時序的原子任務(wù)，在原有聯(lián)邦的基礎(chǔ)上，重新構(gòu)建協(xié)作“聯(lián)邦”，完成作戰(zhàn)任務(wù)的最終分解和分配；第二層含義是：任務(wù)層和協(xié)作層各Agent的共同作用下，系統(tǒng)根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)的實(shí)際需求，對航空集群個體Agent進(jìn)行重新組合與匹配，重構(gòu)成滿足作戰(zhàn)任務(wù)需求的作戰(zhàn)單元或者作戰(zhàn)集群，這種作戰(zhàn)單元或集群是依據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)確定的，當(dāng)作戰(zhàn)任務(wù)發(fā)生改變時，作戰(zhàn)單元和集群里Agent的組合也會發(fā)生相應(yīng)的改變。因此，重構(gòu)算法主要分為兩大類：任務(wù)分配算法和系統(tǒng)動態(tài)重構(gòu)算法。

2.3.1 航空集群任務(wù)分配算法

輸入：待分配的作戰(zhàn)任務(wù)，Agent個體能力；輸出：原子任務(wù)的分配結(jié)果

①任務(wù)分解。根據(jù)預(yù)置的系統(tǒng)作戰(zhàn)模式將新的作戰(zhàn)任務(wù)T分解為一系列具有特定時序的原子任務(wù)。

②初始化原子任務(wù)屬性元組及Agent個體能力屬性。

③執(zhí)行任務(wù)Agent與原子任務(wù)進(jìn)行匹配。執(zhí)行任務(wù)的Agent個體根據(jù)自身所具有的個體能力，檢索自身可以完成的任務(wù)，并標(biāo)記為。

⑤根據(jù)效益大小，將任務(wù)進(jìn)行優(yōu)先級排序，獲利大的優(yōu)先級高，獲利相同的按執(zhí)行能力排序，能力大的排在前面。

⑦判斷是否還有未分配的任務(wù)，若還有則回到③繼續(xù)運(yùn)行，否則結(jié)束程序。

2.3.2系統(tǒng)動態(tài)重構(gòu)算法

由Agent主導(dǎo)的航空集群系統(tǒng)動態(tài)重構(gòu)問題屬于一類典型的多人決策問題，因而有望通過博弈論的方法求解系統(tǒng)重構(gòu)策略，算法具體流程如下：

①判斷博弈模式的合作與非合作屬性。合作性博弈：參與者從自己的利益出發(fā)與其他參與者談判達(dá)成協(xié)議或形成聯(lián)盟，其結(jié)果對聯(lián)盟方均有利；非合作性博弈：參與者在行動選擇時無法達(dá)成約束性的協(xié)議。

②通過Agent或Agent聯(lián)盟之間的博弈過程，計算各Agent所屬的轉(zhuǎn)移策略。在該問題中，不同Agent之間的共同目的是使整個航空集群系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)時獲得最佳的整體性能。

③綜合評價重構(gòu)方案，篩選出最佳重構(gòu)方案。

3 結(jié)論

針對航空集群系統(tǒng)動態(tài)重構(gòu)的任務(wù)需求，從重構(gòu)的定義、類型出發(fā)，分析了指令觸發(fā)和戰(zhàn)場態(tài)勢觸發(fā)等2類系統(tǒng)重構(gòu)的觸發(fā)行為及其相應(yīng)的觸發(fā)事件，確立了4項重構(gòu)的基本原則，結(jié)合博弈理論，構(gòu)建了基于Multi-Agent航空集群系統(tǒng)重構(gòu)模型，詳細(xì)剖析了模型架構(gòu)，建立了原子任務(wù)與個體能力模型，并提出了重構(gòu)的流程與算法。研究結(jié)論對于航空集群系統(tǒng)自適應(yīng)重構(gòu)能力的設(shè)計實(shí)現(xiàn)具有一定的借鑒意義。

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Research on Aircraft Swarms System Reconstruction Mechanism Based on Multi-Agent

HU Li-ping，LIANG Xiao-long，ZHANG Jia-qiang
（School of Air Traffic Control and Navigation，Air Force Engineering University，Xi’an 710051，China）

The swarm operation is the main style of future air combat，and its system restructuring mechanism to improve the overall performance of aircraft swarms to execute the task and the viability of the attack，has an important practical significance.Starting from the operation level，this thesis elaborates on some basic concepts of aircraft swarms system reconstruction mechanism，including the definition，types，triggering mechanism and principles of the reconstruction.After referring to the game theory，this thesis resolves the problem of aircraft swarms system reconstruction into cooperationcompetition problems between various agents，and provides a system reconstruction model based on the Multi-agent，at the same time，it gives the reconstruction processes and algorithms.This thesis provides the theory technical support for designed and implemented of aircraft swarms system’s adaptive refactoring capability.

aircraft swarms，system reconstruction，game theory，multi-agent

V11

A

1002-0640（2016）11-0080-05

2015-10-15

2015-11-20

國家自然科學(xué)基金面上資助項目（61472442，61472443）；陜西省自然科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展計劃基金資助項目（2013JQ8042）

胡利平（1989-），男，江西吉安人，碩士研究生。研究方向：航空集群理論與技術(shù)、沖突探測與解脫。