【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及仿真，特别是涉及一种基于通信行为树的多智能体协同对抗建模方法和系统。
技术介绍
1、典型无人机对抗任务对抗过程的建模在涉及对飞机、投掷物等装备的物理特性进行准确模拟，典型无人机对抗任务对抗过程的仿真则涉及对各种决策过程进行模拟和分析。无人机对抗行动的复杂性要求综合考虑飞行器性能、投掷物性能、雷达技术等多方面因素，以更真实地模拟空中对抗环境。然而，决策建模才是无人机对抗仿真的核心，因为在实际环境中，决策的准确性和迅速性直接影响局势的走向，自主决策能力则是无人装备发挥对抗效能的关键。通过决策建模，能够评估不同决策对对抗结果的影响，优化对抗策略，提高空中对抗的对抗效能。
2、典型无人机对抗任务中的飞行器决策建模方法主要包括基于博弈论的方法、基于知识编码的方法和基于机器学习的方法。虽然基于博弈论的方法在某些方面表现较好，但其存在着许多局限性，在处理复杂、不确定性的对抗环境时表现相对较差。另一方面，基于机器学习的方法虽然能够生成有效的策略，但由于其黑盒性质，策略的解释和理解变得相当困难。
3、在这种情况下，基于知识编码的方法显得尤为可取。其中，基于行为树的方法是一种常见的知识编码策略。基于行为树的方法相较于其他方法具有显著的优势，表现出较强的可解释性和模块化特点。通过建立清晰的行为树结构，能够将决策过程分解为简单而可管理的部分，使系统更易于理解和调整。因此，基于行为树的知识编码方法成为无人机对抗决策建模中的一项可靠选择。目前，双机编队对抗已成为现代对抗的主要方式，相对于传统1v1对抗，双机编队对抗不仅
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于通信行为树的多智能体协同对抗建模方法和系统。
2、一种基于通信行为树的多智能体协同对抗建模方法，所述方法包括：
3、根据预先构建的无人机对抗任务模型构建无人机对抗策略；所述无人机对抗策略包括单智能体对抗行为策略以及多智能体协同对抗行为策略；
4、分别根据所述单智能体对抗行为策略和所述多智能体协同对抗行为策略构建单智能体对抗决策行为树以及通信协同决策行为树；所述通信协同决策行为树包括长机通信协同决策行为树和僚机通信协同决策行为树；所述长机通信协同决策行为树包括用于发送消息的通信节点；所述僚机通信协同决策行为树包括用于接收消息并执行相应动作的通信子树；
5、参与无人机对抗任务的智能体根据所述单智能体对抗决策行为树或所述通信协同决策行为树进行行为决策。
6、在其中一个实施例中，所述多智能体协同对抗行为策略包括协同策略；所述协同策略包括长机发送指令指示僚机协助完成对抗。
7、在其中一个实施例中，根据所述通信协同决策行为树进行行为决策包括长机和僚机分别根据长机通信协同决策行为树和僚机通信协同决策行为树进行行为决策。
8、在其中一个实施例中，所述通信节点发送的消息包括长机发送给僚机的hot指令、cold指令和掩护指令以及僚机发送给长机的越过决断线报告。
9、在其中一个实施例中，长机通信协同决策行为树的搜索子树创建对抗目标方向，进行敌情搜索，若被非我方无人机攻击则进入规避子树，规避子树根据僚机上报的越过决断线消息做出规避策略，若敌投掷物距离小于阈值，则后向机动规避；若敌投掷物距离大于阈值，则给僚机发送掩护指令，并进行三九机动规避；若发现敌情则进入攻击子树，攻击子树根据僚机上报的越过决断线消息做出攻击策略；所述攻击策略包括：若我方无人机的距离小于决断距离，则长机转入cold状态，进行后向回转，命令僚机转入hot状态，正向迎敌，若长机处于hot状态时，僚机离非我方无人机的距离小于决断距离，则僚机会转入cold状态，进行后向回转，在任意状态下，在符合投掷物发射条件时，无人机发射投掷物，并规避非我方投掷物。
10、在其中一个实施例中，僚机向长机上报越过决断线报告；僚机接收长机消息，若收到cold指令，则僚机向后机动，若收到掩护指令，则搜索目标进行火力打击。
11、在其中一个实施例中，所述无人机对抗任务模型包括任务目标、动作空间及状态空间。
12、在其中一个实施例中，所述单智能体对抗行为策略包括搜索策略、攻击策略和规避策略。
13、在其中一个实施例中，还包括：对智能体顶层对抗决策行为进行建模，得到相应决策行为树根树；所述根树用于描述智能体的抽象对抗行为；对智能体底层对抗决策行为进行建模，得到相应决策行为树子树；所述子树用于描述智能体的单个具体对抗行为；对智能体的根树和子树进行组合，得到单智能体对抗决策行为树。
14、一种基于通信行为树的多智能体协同对抗建模系统，所述系统包括：
15、策略建模模块，用于根据预先构建的无人机对抗任务模型构建无人机对抗策略；所述无人机对抗策略包括单智能体对抗行为策略以及多智能体协同对抗行为策略；
16、行为树构建模块，用于分别根据所述单智能体对抗行为策略和所述多智能体协同对抗行为策略构建单智能体对抗决策行为树以及通信协同决策行为树；所述通信协同决策行为树包括长机通信协同决策行为树和僚机通信协同决策行为树；所述长机通信协同决策行为树包括用于发送消息的通信节点；所述僚机通信协同决策行为树包括用于接收消息并执行相应动作的通信子树；
17、对抗决策模块，用于参与无人机对抗任务的智能体根据所述单智能体对抗决策行为树或所述通信协同决策行为树进行行为决策。
18、上述基于通信行为树的多智能体协同对抗建模方法和系统，通过搭建决策行为树，实现智能体任务切换的行为，以完成相应的任务，通过设计通信节点和通信子树，并将通信节点加入单智能体对抗决策行为树得到长机通信协同决策行为树实现指令下功能；将通信子树加入单智能体对抗决策行为树得到僚机通信协同决策行为树实现指令接收与动作相应，基于上述通信行为树能实现多机协同对抗。本专利技术实施例，能够面向领域进行分析定制，使得模型的重用性强、人工建模的效率高、典型场景下建模的智能性高，提高对抗仿真模拟的逼真性和有效性。
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1.一种基于通信行为树的多智能体协同对抗建模方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多智能体协同对抗行为策略包括协同策略；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述通信协同决策行为树进行行为决策包括长机和僚机分别根据长机通信协同决策行为树和僚机通信协同决策行为树进行行为决策。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通信节点发送的消息包括长机发送给僚机的Hot指令、Cold指令和掩护指令以及僚机发送给长机的越过决断线报告。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据长机通信协同决策行为树进行行为决策包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据僚机通信协同决策行为树进行行为决策包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无人机对抗任务模型包括任务目标、动作空间及状态空间。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单智能体对抗行为策略包括搜索策略、攻击策略和规避策略。
9.一种基于通信行为树的多智能体协同
...【技术特征摘要】
1.一种基于通信行为树的多智能体协同对抗建模方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多智能体协同对抗行为策略包括协同策略；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述通信协同决策行为树进行行为决策包括长机和僚机分别根据长机通信协同决策行为树和僚机通信协同决策行为树进行行为决策。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通信节点发送的消息包括长机发送给僚机的hot指令、cold指令和掩护指令以及僚机发送给长机的越过决断线报告。...
【专利技术属性】
技术研发人员：张琪，尹全军，焦鹏，黄鹤松，杨硕，杜振国，胡越，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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