Toma de decisiones basada en la coordinación táctica para la maniobra de vehículos aéreos de combate no tripulados en combate aéreo dentro del rango visual
Autores: Liu, Yidong; Ding, Dali; Tan, Mulai; Luo, Yuequn; Li, Ning; Zhou, Huan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Toma de decisiones basada en la coordinación táctica para la maniobra de vehículos aéreos de combate no tripulados en combate aéreo dentro del rango visual
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Toma de decisiones
UCAVs
Coordinación táctica
Autónomo
Combate aéreo
Optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Dirigiéndose al problema de la toma de decisiones autónoma de vehículos aéreos de combate no tripulados (UCAV) en un escenario de combate aéreo dentro del alcance visual (WVR) de dos contra uno (2v1), este artículo propone un método de toma de decisiones de maniobra basado en la coordinación táctica. Primero, se diseña un modelo de evaluación de situación coordinada, que subdivide la situación de combate aéreo en situaciones impulsadas por la optimización y situaciones coordinadas tácticamente. La primera combina el cálculo de la zona de ataque de misiles y la predicción de trayectorias para optimizar la cantidad de control de una sola aeronave, mientras que la segunda utiliza lógica difusa para analizar la situación general de las tres aeronaves y guiar la selección táctica. En segundo lugar, se construye un modelo de toma de decisiones basado en un sistema experto jerárquico, estableciendo un marco de toma de decisiones jerárquico con una base de conocimientos de combate coordinado de UCAV. Los resultados de la evaluación de la situación coordinada se utilizan para emparejar tácticas correspondientes y cantidades de control de maniobra. Finalmente, se propone un algoritmo de optimización de enjambre de partículas mejorado (I-PSO), que mejora la capacidad de optimización y el rendimiento en tiempo real a través del diseño de componentes iterativos de factores sociales locales y el ajuste adaptativo de los pesos de inercia. Las simulaciones de combate aéreo en cuatro escenarios diferentes verifican la efectividad y superioridad del método de toma de decisiones propuesto. Los resultados muestran que el método puede lograr la toma de decisiones autónoma en combate aéreo dinámico. En comparación con los métodos de toma de decisiones basados en algoritmos de optimización y juegos diferenciales, la tasa de victorias aumenta en aproximadamente un 17% y un 18%, respectivamente, y el tiempo de toma de decisiones de un solo paso es inferior a 0.02 s, demostrando un alto rendimiento en tiempo real y tasa de victorias. Esta investigación proporciona nuevas ideas y métodos para la toma de decisiones autónoma de los UCAV en escenarios de combate aéreo complejos.
Descripción
Dirigiéndose al problema de la toma de decisiones autónoma de vehículos aéreos de combate no tripulados (UCAV) en un escenario de combate aéreo dentro del alcance visual (WVR) de dos contra uno (2v1), este artículo propone un método de toma de decisiones de maniobra basado en la coordinación táctica. Primero, se diseña un modelo de evaluación de situación coordinada, que subdivide la situación de combate aéreo en situaciones impulsadas por la optimización y situaciones coordinadas tácticamente. La primera combina el cálculo de la zona de ataque de misiles y la predicción de trayectorias para optimizar la cantidad de control de una sola aeronave, mientras que la segunda utiliza lógica difusa para analizar la situación general de las tres aeronaves y guiar la selección táctica. En segundo lugar, se construye un modelo de toma de decisiones basado en un sistema experto jerárquico, estableciendo un marco de toma de decisiones jerárquico con una base de conocimientos de combate coordinado de UCAV. Los resultados de la evaluación de la situación coordinada se utilizan para emparejar tácticas correspondientes y cantidades de control de maniobra. Finalmente, se propone un algoritmo de optimización de enjambre de partículas mejorado (I-PSO), que mejora la capacidad de optimización y el rendimiento en tiempo real a través del diseño de componentes iterativos de factores sociales locales y el ajuste adaptativo de los pesos de inercia. Las simulaciones de combate aéreo en cuatro escenarios diferentes verifican la efectividad y superioridad del método de toma de decisiones propuesto. Los resultados muestran que el método puede lograr la toma de decisiones autónoma en combate aéreo dinámico. En comparación con los métodos de toma de decisiones basados en algoritmos de optimización y juegos diferenciales, la tasa de victorias aumenta en aproximadamente un 17% y un 18%, respectivamente, y el tiempo de toma de decisiones de un solo paso es inferior a 0.02 s, demostrando un alto rendimiento en tiempo real y tasa de victorias. Esta investigación proporciona nuevas ideas y métodos para la toma de decisiones autónoma de los UCAV en escenarios de combate aéreo complejos.