无人机与有人机共融博弈的基础理论与关键技术研究

To meet the urgent demand of fast and intelligent attacking in the cooperative combat of manned/unmanned aerial vehicles (MAV/UAV), this project will promote the intelligence in cognition of UAV and the integration of MAV-UAV cognition, which includes the deep study and integration of features combination and fast classification, deep learning, and brain-like cognitive models, and improve the intelligence of decision-making of unmanned aerial vehicles and achieve the integration of MAV-UAV decision-making based on the deep investigation and interdisciplinary fusion of deep reinforcement learning and brain-like computational model. These guarantee the intelligence, rapidity and reliability of the systems. Our research consists of frontier contents, and the three methods are with a progressive layers of the process, which ensures the reliability of scheme. Meanwhile, a large-scale simulation platform with combination of software and hardware will be constructed for application verification. Applicants are from three different teams with powerful combination and complement.

本项目针对无人机与有人机共融作战中面对瞬息万变的敌机群须实现快速、智能攻击的紧迫重大需求，通过提升无人机认知智能和人-机认知共融（包括特征融合与快速分类、深度学习、类脑认知模型深入研究和融合），提升无人机决策智能和人-机决策共融（包括深度增强学习、类脑决策模型深入研究和融合），保障系统的智能性、快速性与可靠性。研究内容具有前沿性，三种方法层层递进，保证了可靠性，同时，通过搭建大型的软硬件结合的模拟平台实现应用验证。申请团队来自三个不同领域的团队，强强联合，优势互补。

本项目以国防安全领域中的无人机与有人机共融协同为研究背景，围绕一架有人机带多架无人机执行搜救、侦察任务这一具体场景，针对信息方法与类脑方法融合实现快速、可靠和智能的认知决策、有人机-无人机认知决策共融、复杂开放动态环境下的高效搜索等关键科学问题，重点开展无人机与有人机共融认知、共融决策、分工协同和仿真软件-硬件平台研究，保障系统的智能性、快速性和可靠性。.在认知智能与认知共融方面，项目组从四个角度开展研究：基于特征融合与快速分类的认知智能、基于深度学习的无人机认知系统、基于类脑认知模型的无人机认知系统、有人环境下的人机认知共融。在决策智能与决策共融方面，项目工作涉及任务分配和决策共融的三部分内容：基于信息方法的无人机决策研究、基于类脑决策的智能决策模型、有人机/无人机决策共融。在人-机协同控制方面，项目组从两个角度开展研究：多机自主协同决策控制系统的功能与结构研究、基于进化博弈论的有人/无人机异构协同制导技术研究。在软硬件仿真平台方面，项目组搭建有人机-无人机共融博弈模拟软件平台、基于深度学习的无人机认知系统及软件可视化平台。.项目组于IEEE TCYB、TIP、TIE、TM、TSMC-A、TAES等国际期刊发表文章共65篇，其中中科院一区文章17篇；发表会议论文12篇；共申请发明专利27项，授权发明专利10项，超额完成项目计划。项目组成员在国家自然科学基金委的支持下，组织并筹办了“军民融合与群体智能技术研讨会”，邀请相关领域的杰出专家参会并做报告，就前沿技术进展进行了深入探讨。项目组成员与其他学者合作在International Journal of Automation and Computing期刊上组织了主题为“Human-inspired Computing”的专刊。