无人系统军事运筹学

致谢
译者序
章引言 1
1.1概述 1
1.2研究背景与范围 2
1.3主要内容 3
参考文献 5
第2章无人地面车警戒巡逻的目标覆盖问题 6
2.1概述 6
2.2研究背景 6
2.3CTP在UGV覆盖问题中的应用 7
2.4警戒巡逻的目标覆盖问题（VCTP） 8
2.5单体路径规划的理论分析 9
2.6多体路径规划的理论分析 12
2.7实验验证 13
2.8结果分析 19
2.9其他扩展问题 22
2.10本章小结 23
参考文献 23
第3章应用市场法对无人机目标的近优分配 25
3.1概述 25
3.2问题描述 26
3.2.1输入量分析 26
3.2.2目标函数 26
3.2.3输出量分析 28
3.3典型优化方案综述 28
3.3.1MDVRP解决方案 29
3.3.2基于市场的最优化概念 30
3.4基于市场优化法的解决方案 32
3.4.1基本市场法 33
3.4.2市场分级法 34
3.4.3“优选-效益”的适应性 37
3.4.4小结 38
3.5实验验证 38
3.5.1优化耗油量（最小-和） 39
3.5.2优化耗时（最小-优选） 39
3.5.3优化优先目标点（优选-效益） 43
3.6结果分析与建议 47
3.7本章小结 48
附录3.A混合整数线性规划（MILP）简述 49
参考文献 51
第4章自主水下航行器的水雷搜索战术 54
4.1研究背景 54
4.2基本假设 56
4.3性能指标 56
4.4初步结果 58
4.5方案思路 58
4.5.1盲区的改善 58
4.5.2视线角侦测概率的改善 58
4.6两个不同视线角搜索下的优化 59
4.7多个不同视线角搜索下的优化 60
4.8仿真建模 60
4.8.1蒙特卡罗模拟仿真 61
4.8.2确定性模型 61
4.9AUVs的随机搜索方案 62
4.10反水雷搜索实验 63
4.11实验结果 64
4.12非均匀分布下的搜索方案 66
4.13本章小结 67
附录4.A两个AUV搜索路径间的最佳探测角 68
附录4.B搜索概率 71
参考文献 72
第5章利用无人机对目标的光学搜索：动物监测专题研究 73
5.1概述 73
5.2无人遥感搜索规划 73
5.2.1前期分析与准备 75
5.2.2飞行规划与控制 76
5.2.3图像采集与拼接 77
5.2.4目标数据识别与分析 79
5.3实验结果 82
5.4本章小结 84
参考文献 85
第6章无人机飞行时间近似化建模：航路变化与风干扰因素的估计 86
符号表 86
6.1概述 86
6.2问题描述 87
6.3文献综述 88
6.3.1飞行时间近似化建模 88
6.3.2附加任务类型 88
6.3.3风干扰因素 89
6.4飞行时间近似化建模 90
6.4.1理论分析 90
6.4.2模型对比 91
6.4.3问题及解决方案 92
6.5额外任务类型 92
6.5.1可视半径任务 93
6.5.2盘旋任务 95
6.6风干扰因素 98
6.7最终模型的计算分析 100
6.7.1模型运行时间分析 100
6.7.2实际飞行时间与预期飞行时间的比较 102
6.8本章小结 104
参考文献 105
第7章无人地面车辆在联合武装作战中的作用 107
7.1概述 107
7.2问题描述 107
7.2.1地形因素 108
7.2.2车型搭配 109
7.2.3各方力量因素 110
7.2.4任务因素 111
7.3研究方法 112
7.3.1闭环仿真 112
7.3.2研究度量 114
7.3.3系统比较方法 115
7.4研究结果 115
7.4.1基本伤亡比较 115
7.4.2全部度量结果 118
7.4.3伤亡与全度量比较 121
7.5本章小结 122
参考文献123
第8章信息的加工、利用与传输：军事应用中辅助/自动目标识别何时才算好 124
8.1概述 124
8.2研究背景 124
8.2.1作战环境及相关技术问题 124
8.2.2前期调研 125
8.3分析 127
8.3.1任务建模 128
8.3.2特定作战理念的建模 129
8.3.3在作战概念下捕获目标的概率 130
8.3.4辅助/自动目标识别与扩展人类感知之间的合理选择 131
8.3.5寻找自动模式合理的临界值 132
8.3.6实例 132
8.4本章小结 134
附录8.A 135
参考文献 136
第9章自主军事车辆编队战术的设计与分析 138
9.1概述 138
9.2研发定义 139
9.2.1人力投入比例 139
9.2.2交互频率 139
9.2.3指令/任务的复杂度 139
9.2.4自主决策能力 140
9.3自动化连续体 140
9.3.1现状 140
9.3.2远程控制 140
9.3.3遥控操作 140
9.3.4驾驶员预警 141
9.3.5驾驶员辅助 141
9.3.6主从式编队 141
9.3.7路标 142
9.3.8完全自主式 142
9.4人力投入比例与系统配置的数学建模 143
9.4.1H与系统配置方法的建模 143
9.4.2H与系统配置建模的结果分析 147
9.4.3将H与系统配置的自动化连续体划分为不同机制并分析结果 149
9.5自主决策能力与系统配置的数学建模 151
9.5.1R与系统配置建模方法 151
9.5.2加权H时的R与系统配置的数学建模 153
9.5.3R(加权H)与系统配置的自动化连续体划分为不同机制 157
9.5.4H与系统配置和加权H时的R与系统配置的建模结果总结 159
9.6H和R的数学建模 160
9.7本章小结 161
附录9.A系统配置 162
0章无人飞行系统分析中的试验设计：为无人飞行系统试验引入统计的严谨性 169
10.1概述 169
10.2无人飞行系统的历史发展 169
10.3试验设计的统计学背景 171
10.4无人飞行系统的试验设计 173
10.4.1总体设计指南 173
10.4.2无人飞行系统试验设计指南 175
10.5无人飞行系统规划指南的应用 179
10.5.1具体研究的问题 180
10.5.2操作人员的角色 180
10.5.3响应数据 180
10.5.4定义试验因素 180
10.5.5建立试验协议 182
10.5.6选择适当的设计 182
10.6本章小结 185
参考文献 185
1章总拥有成本：军用无人系统的成本估计方法 186
11.1概述 186
11.2生命周期模型 186
11.2.1DoD 5000获得生命周期 186
11.2.2ISO 15288生命周期 187
11.3成本估计方法 189
11.3.1案例研究与分析 189
11.3.2自底向上和基于活动的估计 189
11.3.3参数化建模 190
11.4UMAS的产品分解结构 190
11.4.1特别考虑 192
11.4.2系统性能 192
11.4.3有效负载 193
11.5成本动因和参数化成本模型 193
11.5.1估计研发成本的成本驱动 193
11.5.2DoD 5000.02运营与支持的成本动因 200
11.6无人地面车辆的成本估计 202
11.7UMAS成本估计的额外事项 205
11.7.1测试和评估 205
11.7.2演示 205
11.8本章小结 205
参考文献 206
2章无人作战系统的后勤保障技术 207
12.1概述 207
12.2浅谈无人系统的后勤保障技术 207
12.2.1后勤 207
12.2.2后勤运筹学 209
12.2.3无人系统 213
12.3无人系统后勤保障的挑战 215
12.3.1即时挑战 215
12.3.2未来挑战 216
12.4分析和研究后勤保障系统挑战的分类 216
12.4.1A组-后勤保障无变化 216
12.4.2B组-无人系统替代有人系统及其后勤保障框架 217
12.4.3C组-无人系统后勤技术的重大变化 219
12.5进一步的考虑 221
12.6本章小结 224
参考文献 224
3章网络化行动中提升效能的组织方法 226
13.1概述 226
13.2浅谈IACM 226
13.3基于智能体的IACM仿真 228
13.4实验结构 230
13.5初始实验 233
13.6扩展实验 235
13.7本章小结 238
参考文献 239
4章集团作战效能分配的问题探讨 240
14.1概述 240
14.2命中概率 240
14.3棒球比赛的个体化与网络化绩效 242
14.4分析问题 245
14.5职业棒球大联盟数据的差异统计 246
14.5.1职业棒球大联盟的个人绩效 247
14.5.2职业棒球大联盟的互联绩效 250
14.6本章小结 254
参考文献 255
5章战斗力分配：齐射理论在无人作战系统中的应用 256
15.1概述 256
15.2齐射理论 256
15.2.1齐射方程 257
15.2.2毁伤解释 258
15.3无人系统的齐射战争 258
15.4齐射交换集和战斗熵 259
15.5战术考量 260
15.6本章小结 261
参考文献 262