基于人类行为仿生的飞行器战术意图反演

In view of the difficulty in the aircraft tactical intention recognition without human behavior influence, the backward inference algorithm of aircraft tactical intention by human behavior bionic and aircraft trajectory is proposed based on human behavior and psychology. . Personal defense field, reaction field and perception field models based on human fake sight established, and personal perception model is proposed based on psychological and physiological mechanics. The model realizes integration between the individual human perceptual field and airborne load detection field under combat environment, and reflects the "different otherness" of personal perception ability. . Different personality psychology’s predefined behavior library is established, and behavior selection mechanism based on competitive queuing theory is proposed. The model realizes the individual behavior selection under personal thinking influence, and reflects the "different otherness" of personal behavior selection ability. . On this basis, relational model between tactical intention and aircraft trajectory is established; tactical intention backward inference algorithm based on the improved finite state machine model is proposed. The aircraft tactical intention is backward inference, solving the “dynamic association” feature of person-aircraft-environment system. . Tactical aircraft intent recognition is realized and optimized in a complex battlefield..

针对复杂战场环境下飞行器战术意图识别人类行为影响难以估计的问题，引入人类行为学、心理学概念，提出基于人类行为仿生的飞行器战术意图反演方法。建立基于人类伪视觉的个体防卫域、反应域与感知域模型，提出基于个体心理生理力学的感知模型，实现作战环境下的人类个体感知域与机载载荷探测域的有机融合，体现人类行为感知的“异他性”；建立基于不同个性心理的飞行员个体预定义行为库，提出基于竞争排队论的行为选择机制，实现人类思维干预的具有个性特征的行为选择，体现人类行为动作机制的"异他性"；在此基础上，建立飞行员意图和飞行轨迹的关联模型，提出改进有限状态机的飞行器战术意图反演模型，逆向推理个体影响下的飞行器战术意图，解决人-机-环境交联大系统的“动态关联性”，实现复杂战场态势下飞行器战术意图预测研究和优化设计。

本项目围绕着基于人类行为仿生的飞行器意图识别问题进行深入分析和研究。提出了基于人类行为仿生学和飞行轨迹相结合的飞行器战术意图反演方法。基于飞行员视区设计准则，遵循飞行员生理特点，确定了精细视觉可视模型；并基于人眼可视能力，设计了显示界面布局原则，建立了基于界面布局的视觉可控模型；建立了显示信息的视觉可视模型；建立了飞行员视觉、显控布局、可视化显示一体化的伪视觉模型，建立了机载火控雷达探测模型、机载光电SAR雷达探测模型，实现了飞行员的人眼与显示界面上的机载传感器双“可视”能力。针对空空作战的多目标攻击问题，建立基于人类伪视觉的个体防卫域、反应域与感知域模型；结合飞行器航路规划，开展飞行员心理生理力学模型，开展基于复杂战场多威胁作战环境下，受飞行员心理、生理双驱动下的战斗机飞行路径生成与轨迹跟踪研究。设计了基于不同个性心理的战术选择倾向性表征模型，将飞机机动划分为机动动作和战术机动动作，建立了以基本动作为基础的多战术机动动作库，同时建立了个性心理、威胁程度与战术机动动作关联模型，设计并建立了基于个性心理的个体行为库；设计了飞行员个体机动行为的优先级；采用竞争排队论建立了行为选择模型，实现了意图和行为动态相关联的个体特征明显的行为选择。提出了基于SFCM （suppressed fuzzy C-means clustering）的聚类方法，以及基于数据包含度的自动聚类算法，通过对敌方目标状态、姿态等空战属性进行聚类分析，采用所提出的聚类算法实现了基于目标外在特征的目标意图属类划分；建立多种威胁评估解算模型以及建立了基于GA-IPD的攻防决策模型，提出了改进有限状态机的飞行器战术意图反演模型，逆向推理。在上述的研究基础上实现基于人类行为仿生及飞行轨迹的飞行器战术意图反演。