每月小抄

【2012年2月22日】 [天文]如果美国科学家最近进行的黑洞合并电脑模拟所呈现的景象在现实中出现，那么银河系周围可能存在数百个“流浪黑洞”，每个黑洞的质量是太阳的数千倍。     

国外新型商业对地观测系统

2014年6月10日,美国天空盒子（Skybox）公司与全球互联网搜索巨擘谷歌公司达成协议,后者将以5亿美元现金收购天空盒子公司。此次交易不仅使谷歌公司获得了自主的天基高分辨率图像和视频数据采集能力,完善其谷歌地图和谷歌地球服务,更使天空盒子公司大数据存储、处理和分布式计算能力大幅提升,推动其在对地观测数据应用与互联网技术结合浪潮中占得先机。     

弱信息交互条件下的无人机集群决策方法

随着无人系统与智能技术的发展，作为无人系统的典型应用之一的无人机集群，在民用与军事领域的应用前景越来越广阔，当集群规模较大时，传统的组网通信方式会受到带宽、干扰等限制，极大影响无人机集群的协同作战效能。基于此，提出一种弱信息交互条件下的无人机集群决策模型(WIIUSM)，不依赖无人机之间的双向数据交互，仅依靠单向视觉感知的方式实现期望的集群行为。建立了弱信息交互的无人机集群模型，采用改进后的遗传算法(IGA)作为优化方法对决策模型进行优化。以区域搜索任务为例进行仿真测试，将所提方法与基于顶层规划的蛇形方法进行对比，证明了所提方法在搜索效率层面的有效性；测试了不同比例无人机失效条件下搜索效率的下降程度，与蛇形方法进行对比，证明所提方法具有一定的鲁棒性。     

基于信息素启发狼群算法的UAV集群火力分配

无人机（UAV）集群作战是未来智能化战争的重要作战样式。为充分发挥UAV集群整体作战优势，得到最优武器-目标分配（WTA）方案，使得UAV集群在火力分配中既能够满足任务要求，又能够较少作战单元消耗，建立了包含任务完成、有效杀伤、攻击消耗约束的UAV集群火力分配数学模型，采用带有游走、召唤算子的改进狼群算法（WPA）对模型进行求解。为提高算法全局寻优效率，避免陷入局部最优，引入蚁群优化（ACO）算法中信息素启发规则，对游走行为及狼群更新机制进一步改进，提出了基于信息素启发狼群算法（PHWPA）的UAV集群进攻的火力分配方法。仿真结果表明:所提方法是有效的，相比较于其他算法，PHWPA具有更高效的寻优能力，能够为UAV集群作战火力规划提供支持。      

有向通信拓扑和时延条件下的无人机集群时变编队控制

针对无人机（UAV）集群在有向通信拓扑和存在通信时延条件下的时变编队控制问题进行了研究。建立了无人机集群二阶离散时间系统模型，基于无人机自身实时信息和相邻无人机带通信时延的状态信息，设计了分布式编队控制协议。通过理论分析，得到了无人机集群能够实现时变编队的充要条件，给出了可行的期望编队的表达式。在集群通信拓扑有生成树的条件下，分析了控制协议中待定参数和状态更新周期满足的耦合约束条件，并给出了参数设计的流程。仿真结果表明:即使在较大的通信时延下，所设计的控制协议也能实现无人机集群时变编队控制，验证了理论分析的正确性和有效性。      

未知区域中四旋翼无人机集群协同搜索与围捕算法

四旋翼无人机集群可以被用来进行区域侦察,以建立对环境与兴趣目标的认知。为四旋翼无人机集群提出一种分布式协同搜索算法和动态目标包围技术，以解决在未探测区域定位和监测目标中所遇到的挑战。为降低所提算法的复杂度，通过栅格划分方法将任务区域划分为2级栅格子区域。考虑到动态目标的随机性，设计一种数字信息素来引导多无人机对任务区域进行2次搜索，并以快速搜索到目标为奖励函数，通过滚动优化决策得到最优解作为无人机的输入。然后，基于一致性协议设计一种多无人机协同跟踪与围捕协议，以获取动态目标的实时信息。数个仿真结果与室外飞行实验验证了所提算法能够使四旋翼无人机对未知区域中动态目标进行有效搜索与动态监视。     

汉光16号大演习

台湾军方为了验证三军联合作战各项战术演练的成效，今年度的汉光16号演习已从8月起逐渐展开，这次汉光演习分成数个部分，首先是8月29日在衡山指挥所举行高司电脑兵棋推演，由陈水扁、唐飞及各部委要员参加，其后战略及战术层级的兵棋对抗陆续展开，9月中旬以后则实施动员召集及实兵对抗。     

基于多智能体强化学习的无人艇集群集结方法

为解决数量不定的同构水面无人艇(USV)集群以期望队形协同集结的问题，提出一种基于多智能体强化学习（MARL）的分布式集群集结控制方法。针对USV通信感知能力约束，建立集群的动态交互图，通过引入二维网格状态特征编码的方法，构建维度不变的智能体观测空间；采用集中式训练和分布式执行的多智能体近端策略优化(MAPPO)强化学习架构，分别设计策略网络和价值网络的状态空间和动作空间，定义收益函数；构建编队集结仿真环境，经过训练，所提方法能有效收敛。仿真结果表明：所提方法在不同期望队形、不同集群数量和部分智能体失效等场景中，均能成功实现快速集结，其灵活性和鲁棒性得到验证。     

谷歌月球X大奖赛再延截止时间

<正>考虑到参赛的18支队伍面临的技术和经费难题,X奖基金会将再次推迟谷歌月球X大奖赛的截止时间,即推迟一年至2016年底。谷歌月球X大奖赛要求参赛队建造并发射探测器,在月面上着陆,并在那里行驶至少500米。比赛共设3000万美元奖金。不过,     

“资源三号”添翼地理信息服务产业

对于大多数中国网友而言,＂Google＂似乎意味着＂搜索引擎＂,但鲜有人知道,这家当今世界上市值最大的互联网公司的品牌价值和商业价值主要来自它所赖以生存的地理信息服务产业——GoogleMap（谷歌地图）,其中丰富的地理信息资源给谷歌公司带来了源源不断的财富,这个商业神话一直被视为卫星应用＂上天入地＂的典范。     

基于态势认知的无人机集群围捕方法

无人机集群围捕是智能无人机“蜂群”作战的一种重要任务方式。现有集群围捕方法大多建立在环境已知的基础上，面对未知的任务环境时围捕策略经常性失效。针对此问题，提出了基于态势认知的发育模型，探索一种对环境适应性较佳的围捕方法。首先，对集群围捕行为分解，将围捕离散化；然后，基于深度Q神经网络（DQN），设计一种围捕策略的生成方法；最后，建立状态-策略知识库，并通过大量有效数据的训练，针对不同环境获得不同的策略，对知识库进行发育。仿真结果表明:提出的基于态势认知的发育模型，能够有效适应不同环境，完成不同环境下的围捕。      

基于Agent与元胞自动机的无人机集群混合式控制

高效有序的集群控制方式是集群顺利完成作战任务的前提。针对无人机集群控制问题,结合集中式与分布式2种控制方式,提出基于Agent与元胞自动机的集群混合式控制。从无人机集群作战流程出发构建了无人机集群控制体系框架、通信拓扑结构及集群控制规则,将集群个体由上至下分为中心长机、小组长机、个体无人机3个层次,高层级对低层级采用自上而下的集中式控制,同层级采用自下而上的分布式控制。在此基础上,利用Agent模型的层次性与元胞自动机模型的同质性,设计了基于Agent与元胞自动机的集群混合式控制模型,实现2种控制方式有效结合,元胞自动机模型实现集群基本的聚合、分离、速度一致规则,Agent模型实现不同层级个体间的协同交互规则。在编队集结与保持任务背景下,对分布式、集中式与混合式3种控制进行对比仿真,结果表明:基于混合式控制的集群在编队可控性、跟随性、一致性以及降低通信负载等方面具有明显优势,验证了混合式集群控制方法的有效性。      

奇观：巨型光团夜空惊现

机长围脖 首露信息 2011年8月22日8时30分左右，章云华像往常一样打开电脑，登录MSN，一条来自上海《新民晚报》科教部副主任董纯蕾记者的留言立刻闪现屏幕：“是否知道20日晚上21时上海有多架次航班飞行员称空中出现巨大不明光团？”正诧异间，平时一直保持联系的《新闻晨报》记者陈抒怡小姐、《劳动报》首席记者罗菁先生也先后发出了类似的询问。     

集群航天器球形边界控制

集群航天器由于其独特的优势,在未来航天任务中将举足轻重,其边界控制也随即成为研究热点.针对近距离伴飞的圆轨道集群航天器,以集群航天器蜂拥控制模型为基础,通过集群航天器球形边界的定义,运用粒子群优化算法,实现了稳定状态下集群航天器的边界参数寻优.采用球形空腔势函数的控制方法,结合集群航天器边界参数反馈信息,实现了对集群航天器球形边界控制,并仿真验证了算法的可行性.     

全方向长期伴飞卫星集群轨道设计与仿真

主要研究在J2摄动的影响下,在中心卫星周围全方向上部署长期相对有界伴飞卫星的轨道设计方法。首先,利用J2不变的条件,由已知中心卫星轨道根数建立伴飞卫星的半长轴、偏心率及轨道倾角之间关系。然后,通过对伴飞卫星和中心卫星之间初始相对位置及轨道根数之间关系的分析,得到伴飞卫星的全部初始轨道根数,使其能够部署到中心卫星周围的任意方向上,从而能实现卫星集群在中心卫星的周围全方向长期有界伴飞。最后,通过轨道仿真验证了该方法的有效性。     

基于随机空间网络的无人机集群协同对抗模型

无人机集群协同对抗是未来作战的发展方向,为了突出集群强进攻、难防御、高灵活的优势,对高维度、强动态、非线性无人机集群的协同对抗的复杂系统进行有效建模是一个重要的研究方向。应用复杂空间网络理论构建了对抗双方的协同网络、对抗网络及协同对抗网络,模拟无人机集群的协同侦察场景,分别在二维和三维空间中建立了无人机集群协同对抗模型;分析了影响杀伤率的因素,提出了杀伤率与空间距离的解析式;通过网络级联效应分析了无人机集群协同网络的鲁棒性,验证了所提无人机集群协同对抗模型的有效性,为无人机集群协同对抗的建模提供了一种新思路。     

为太空机器人配手机

<正>宇宙之大,无奇不有。在地球上的人们普遍使用手机的同时,太空机器人也来赶"时髦",拥有了为它们定制的智能手机。日前,据国外媒体报道,美国航宇局(NASA)已经与谷歌达成合作协议,打算将谷歌的Project Tango智能手机整合到国际空间站的试验性机器人SPHERES卫星中。有了这部智能手机,SPHERES将能直接在工程试验台上向国际空间站的其他航天员发送数据。Tango系统的     

角逐“谷歌月球X”的团队与他们的月球车

从“阿波罗”计划的登月舱最后一次离开月球表面到现在，已经有36年历史了。虽然NASA制订了宇航员重返月球的计划，但这一计划目前给人的感觉只有困惑。与此形成鲜明对比的是，一些私人团队却为争夺2007年设立的2000万美元的“谷歌月球X”大奖而各不相让，都希望抢在竞争对手之前把自己研制的月球车送上月球表面。     

首个民间探月小组欲夺谷歌3000万美元大奖

□□据2007年12月12日的消息,来自马恩岛的“奥德赛月球”(Odyssey Moon)以首个民间小组的身份进军探月行列,它抱定决心要开展探月计划,并希望能夺得谷歌(Google)的3000万美元“登月X大奖”。INMARSAT公司的创始人之一、“奥德赛月球”总裁拉明·卡德姆说:“其实人们还没有透彻地想过月球代表的潜力。月球是‘第八大陆’,我们需要用一种负责任的方式来开发它。我们希望赢得谷歌的这份大奖,如果我们做到了,那将是一笔意外之财。但不管结果怎样,我们将进军月球。”谷歌与鼓励私人太空探险的X大奖基金会合作提供这份丰厚大奖,用3000万美…     

卫星“眼”中的海啸

2004年12月26日上午印度尼西亚苏门答腊岛附近海域发生南亚地区40年来最强烈地震，震级高达里氏8.9级，并引发海啸，10米高的海浪席卷了灾区村庄和海滨度假区，东南亚和南亚数个受波及国家死亡人数已超过20万人。