当代无人机战争显示了小型平台的战术价值,但数量本身并不能构成蜂群。基于贝茨和奎克的“无人机尚未形成蜂群——但它们可以”,本文测试了自组织——这一在自然界中观察到并在蜂群机器人技术中形式化的原理,其集体行为源于局部感知、通信和分散规则。它探究异构无人机能否在通信中断、损耗、情报不完善和防空压力下,搜索、确认并打击高优先级目标,同时保持对分析人员的可理解性。在三维仿真环境“蜂群指挥官战术”(SCT)中,五个自组织层实现了通信、编队形成、任务分配、信念维护和协调压制与打击。该战役评估了18种条件,每种条件重复5次。所有90次运行均完成了任务,并生成了事件、消息和快照日志。最强主动干扰条件以6.8%的链路传输率完成,表明在没有全球连通性的情况下任务成功。较大的初始情报误差仍得到纠正,但迫使在防空系统附近采取更多路线安全反应。本工作开发的透明度评分标准对247个决策事件的评分为8分中的6.77分。本文贡献了一个可执行的概念证明,表明自组织军事蜂群行为可以在作战使用前实施、压力测试和重建。

本文的其余部分组织如下。第2章考察自组织的理论基础、蜂群工程原理、协调的架构方法,以及部分可观测性、通信拒止、透明度和验证所面临的挑战。本章最后指出了为系统设计提供依据的六个研究空白。第3章介绍了实现分散式协调的五个自组织层(SO-0至SO-4),以及透明度日志架构和实战化评估指标。第4章描述了“蜂群指挥官战术”仿真平台、用于评估的实战化场景要素、一次一因子实验设计,以及混合方法分析方法论。第5章呈现实验结果,通过分析基线行为、单因素压力响应以及针对每个研究问题的最终混合压力条件,并借助支持的量化指标、透明度评分标准打分和选定决策链的重建。第6章综合研究结果,重述贡献,承认局限性,并关联未来研究的思路。

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