基于復雜網絡蜂群無人機網絡拓撲結構分析*

林冰軒，徐明興，陳志剛，沈雁鳴，甘文彪

（1.中國空氣動力研究與發展中心，四川 綿陽 621000；2.北京航空航天大學無人系統研究院，北京 100000）

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蜂群無人機作戰是未來無人機作戰體系發展主要趨勢，蜂群無人機之間通過相互協作和優勢互補，能夠大幅提升執行任務的成功率和生存率。蜂群無人機協同作戰作為信息化時代的新型集群作戰樣式，具有顯著的復雜網絡特性。傳統的分層級編隊方法已經不適合當前復雜信息環境下蜂群無人機網絡化運用的需要，借助復雜系統和復雜網絡理論實現蜂群無人機網絡化運行有望帶來新突破。通過復雜性理論研究蜂群無人機運用，近年來得到了越來越多軍事理論專家的認同。美國空軍“2030 年科學技術發展戰略”中，明確提出“在未來的沖突中要掌握時間、空間和復雜性的主動權”，并將之視為奪取未來空天優勢的關鍵。

目前關于蜂群無人機網絡化運用的概念已達成共識，但蜂群網絡拓撲結構方面的研究還較少，而且其中大部分都集中在網絡實例的實證研究，對基于復雜網絡拓撲結構的蜂群無人機運用研究就少之更少了。如何進行分析、設計、改進蜂群無人機編隊網絡，使其實現信息的倍增效果，已經成為無人機集群智能相關的新興研究領域。本文在傳統樹型編隊網絡研究的基礎上，將蜂群無人機看作復雜自適應系統，基于復雜網絡構造蜂群無人機網絡拓撲結構，對網絡拓撲結構的典型統計特性參數和抗毀傷特性進行分析，科學評估了基于復雜網絡拓撲結構的蜂群無人機編隊效果。……