为应对迫在眉睫的多无人机城市袭击,防御方已在城区部署无人机群。此类无人机须实施拦截与毁伤压制,以最大限度降低攻击造成的潜在破坏。本研究将该场景建模为序贯斯塔克伯格安全博弈:防御方首先承诺采用混合序贯防御策略,攻击方继而采取最优反制策略。我们提出了名为S2D2的高效算法,可生成防御策略方案。基于80座真实城市的实验数据表明,相较于既有文献中的贪婪启发式算法,S2D2显著提升了防御效能。我们证明:在城市结构的若干合理假设下,S2D2输出的解具有良好结构特性,可近似收敛至强斯塔克伯格均衡(SSE)。
第二节从宏观视角总览S2D2整体架构与决策机制,阐明全文各模块间的逻辑关联。第三节将核心问题建模为序贯安全博弈(SSG)。第七节将进一步深入探讨模型设计的理论依据,并与替代方案进行对比分析。第四节详述S2D2算法的三阶段流程:首先通过“粗化”算法(参见第4.1节)将城市拓扑图划分为若干簇群(“街区”——即顶点簇);随后在单架无人机博弈框架下(假设攻防双方各配置一架无人机且于单一街区内对抗),求解近似最优解(参见第4.2节)——该算法将文献[16]的方法拓展至序贯博弈场景,有效克服了攻击方策略空间爆炸难题;进而基于单无人机博弈的解,推导多无人机博弈的近似解(参见第4.3节),此过程通过推广文献[20]关于多资源攻击者安全博弈的研究,实现了对非线性效用函数的支持。S2D2藉此完成防御无人机在各街区的兵力分配决策。第五节证明:在满足粗化图特定条件时,S2D2必能输出近似SSE解。第六节展示实验结果,第八节总结全文。