无人系统军事运筹学

　　本书阐述了无人航行器 （包括无人地面车辆、无人水下航行器、无人飞机等）在执行军事任务时的规划与决策系统知识，是目前少有的无人系统与军事运筹理论相结合的专业书籍。 由于无人航行器的发展涉及多个学科领域，书目结构安排也自然有多个方案。编者选择了这样一条结构布局思路：从单航行器问题到多航行器问题，再到无人系统的组织问题，之后到指挥与控制的概括性理论问题。 本书采用了专题章节分类的结构，共分15章。除第1章引言外，每章内容都是一个独立完整的主题。这种结构安排方便读者选择，无需阅读前文即可快速学习所感兴趣的主题。

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译者序
第1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“最大-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-最大）39
353优化优先目标点（最大-效益）43
36结果分析与建议47
37本章小结48
无人系统军事运筹学目录附录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A135
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
第10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
第11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
第12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
第13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IACM226
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
第14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
第15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