《有人和无人系统建模》65页论文

美国防部长办公室（OSD）联合地面机器人企业（JGRE）旨在制定一项计划，将无人技术和平台（包括自主系统）纳入兵棋，以提高与兵力的社会化程度，并开发和试验各种概念，供武装部队使用。JGRE 是美国国防部（DoD）的主要组织，负责提供监督、政策和计划指导，以制定明确的机器人作战要求，并寻求关键技术来满足这些要求。该组织的工作重点是互操作性、建模与仿真以及测试与评估。目前，有许多新兴的先进无人系统技术有可能极大地提高美国兵力的军事效能。JGRE 致力于加快无人系统技术概念向实战的过渡，并通过在兵棋推演中利用建模与仿真 (M&S) 增强作战人员对自主无人系统的信任和信心。

作为这项工作的重点之一，JGRE 在 2016 财年（FY16）资助海军研究生院（NPS）建模、虚拟环境和仿真（MOVES）研究所调查、设计和开发无人地面系统能力建模，并将其纳入 21 世纪陆军/海军陆战队联合武器分析工具（COMBATXXI），这是美国陆军和美国海军陆战队使用的一种建设性仿真。该工具是美国陆军和美国海军陆战队用来对未来兵力结构、新系统能力和作战概念的有效性以及其他研究问题进行分析的建设性模拟工具。该方法考虑了与现有机器人代码库或功能能力（如虚拟自主导航环境 (VANE)、自主导航虚拟环境实验室 (ANVEL) 或高级爆炸物处理机器人系统 (AEODRS) 软件）进行整合的可能性，以便在模拟中获得逼真的功能。

这项初步工作的目标是研究改进无人系统在兵棋推演中的表现方法，特别侧重于 COMBATXXI 模拟。项目的最终目标是开发仿真能力，通过解决不同程度的自主性和人类/无人系统协同作战的益处和风险等领域的问题，对无人系统在未来作战中的效用进行定量评估和演示。

在这项工作中开展了以下活动：

对战斗仿真中的有人和无人系统建模进行文献综述和背景研究，以考察最先进的建模技术和当前面临的挑战。
获取政府拥有的机器人架构软件。
研究将政府拥有的机器人结构软件与 COMBATXXI 模拟软件集成的方法。
研究在 COMBATXXI 仿真软件中表示机器人系统、载人系统和人机团队的方法。
在 COMBATXXI 模拟软件中设计和开发有人系统和无人系统的初步表示方法。
建议下一步如何在 COMBATXXI 模拟软件中推进有人系统和无人系统的表示。

本报告编排如下。第 1 章介绍了本报告的背景、目标、方法和组织结构。第 2 章介绍有人和无人系统建模的挑战，以及有人/无人系统团队的协同作用。第 3 章介绍了机器人系统软件架构和仿真框架，这些架构和框架显示了集成到 COMBATXXI 等作战仿真中的潜力，为获得这些系统供项目使用而开展的工作，以及对将软件集成到 COMBATXXI 中的方法进行的初步调查。第 4 章介绍了为 COMBATXXI 所做或建议的软件更改，以改进对人类系统（根据第 2 章所述结果）和无人系统的表示。第 5 章提出了后续工作建议，以进一步开发 16 财年调查的能力。报告正文之后是缩略语词汇表和参考文献列表。