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意图-情境协同强化学习:用于空中战斗中无人机决策的框架

机器学习 2026-03-03 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

在动态受对手环境中实现无人机渗透,仍面临部分可观测威胁及使命效率与生存性目标冲突的挑战。传统强化学习方法常因决策目标鲁莽,难以在实时中权衡此类trade-offs。为此,本文提出意图-情境协同强化学习(ICS-RL)框架。框架核心创新包括:(1)基于LSTM的意图预测模块,预测敌方单位的未来轨迹,使决策从被动规避转向主动规划,通过状态增量实现;(2)情境-分析协同机制,将使命分解为层次化子任务(安全巡航、隐形规划、敌方突破)。我们设计了由Dueling DQN代理构成的异构ensemble,每类代理专注于特定战术情境。基于Max-Advantage值的动态切换控制器无缝集成这些代理,使无人机能在无需硬编码规则的情况下自适应选择最优策略。大量仿真实验表明,ICS-RL显著优于基线(Standard DDQN)及传统方法(PSO、博弈论),使命成功率达88%,平均暴露频率降至0.24次/集,验证了其在高动态场景中确保稳健隐形渗透的优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.00974,
  title  = {Intent-Context Synergy Reinforcement Learning for Autonomous UAV Decision-Making in Air Combat},
  author = {Jiahao Fu and Feng Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.00974},
  year   = {2026}
}