构建“研、战、试、实、训”一体化功能的数字化平行战场，是提升作战指挥与联合训练能力、应对未来大国智能化高端战争的有效支撑手段。针对防空反导领域数字化平行战场构建时所面临的复杂场景难构设、虚实兵力难交互、作战行为难仿真等难题，本文采用基于模型的系统工程（Model-Based System Engineering， MBSE）数字孪生建模方法，实现复杂场景精确构设；建立基于LVC（Live-Virtual-Constructive）的虚实结合分布式仿真体系架构，实现虚实交互与高效协同；提出规则与数据双驱动的Agent模型建模方法，实现防空反导作战智能行为仿真；构建面向平行战场的多分支仿真推演与辅助决策框架，实现战场态势分析、方案生成及评估优选的有机统一；运用软件定义方法完成系统开发，实现系统资源动态调度、灵活重构与敏捷部署。研究结果表明，基于数字孪生理念构建的防空反导新型数智化平行战场，可为防空反导领域装备试验、作战实验、联合训练及指挥决策等多场景仿真应用提供技术支撑。

数字平行战场的本质是物理空间到数字空间的一种精准映射，其能够突破传统仿真能力边界，实现跨领域、跨层级、更高效的应用。本文基于数字平行战场的建设需求，梳理其国内外研究现状；通过对比现有建设能力与实际需求之间的差距，揭示目前“建设散、共享难、成本高”症结的根源；探讨数字平行战场总体架构设计、多分支快速推演、博弈型蓝方反设计、虚实一体平行系统集成、试验设计与综合评估等关键技术；提出以“数实共生、共同演进、协同运行、可持续演进”为发展方向的后续实践探索建议。

平行仿真通过构建一个与实际系统相平行的镜像仿真系统，实现对实际系统未来演变的快速预测、决策支持和性能评估。然而，平行仿真面临数据规模庞大、虚实交互复杂、多层次多分辨率模型融合困难等问题，这对其可信度评估提出了新的挑战。本文探讨平行仿真系统可信度评估面临的挑战，并给出相应建议，以期为平行仿真的可信度评估研究与应用提供思路。

随着信息技术的快速发展，现代战争形态正在向数字化、网络化、智能化方向深刻转型。数字平行战场作为数字化战场的高级发展阶段，通过虚实结合的技术路径，为战场态势感知、要素协同和决策优化提供创新解决方案。本文系统梳理数字平行战场的研究现状，分析其理论基础、军事价值、技术架构和实践应用；总结该领域内存在的主要挑战，并探讨未来发展趋势。研究表明，数字平行战场在提升联合作战能力、优化指挥决策效能和创新军事训练模式方面具有重要作用；同时，也面临理论体系不统一、技术标准滞后、跨域协同不足等问题。未来，随着人工智能、大数据等技术的进一步融合，数字平行战场将会在智能化、协同化和服务化方向实现更广泛的应用。

针对传统行为树在多机空战协同决策建模中存在的语法结构过于灵活、模型不够规范、通信协同模拟支持不够等问题，提出一种定制化的通信行为树方法用于多机空战协同决策建模。通过定制设计通用的通信动作节点和空战通信协同子树，提供相应的定制行为树代码框架，以支持用户快速规范实现行为树表示的双机空战协同策略。基于典型作战仿真推演平台的案例实验表明，相较于平台提供的经典策略，本文所提方法可读性强，具有更优的作战效能和良好的可扩展性，可有效提升多机空战协同决策建模效率和拟真度。

在空战决策过程中，如何有效识别关键状态并提升智能体在这些状态下的决策能力，已成为强化学习算法提升空战决策性能的重要研究方向。针对空战决策中的智能体问题，提出一种基于深度强化学习的动态切换策略框架，旨在提升智能体在复杂空战环境中的决策质量。研究通过表示学习和聚类分析技术对高维状态空间进行降维与分类，以识别关键状态：在非关键状态下，使用深度强化学习算法进行决策；在关键状态下，采用逆向动力学模型生成目标状态的对应动作序列，并利用平行仿真策略在多个仿真环境中执行动作序列，快速逼近目标状态。仿真结束后，通过优势值评估选择最优决策路径。实验结果表明，该方法能够提升智能体在关键状态下的决策能力，从而为复杂空战环境中的智能决策提供新的解决方案。

针对仿真评估结果主观性较强、仿真模型资源缺少置信度分析、传统仿真模型置信度校核步骤难实施、评估指标难量化等问题，提出一套基于内外场混合数据的仿真模型校核、验证与确认（VV&A）置信度评估方法。该方法具有操作性强、可量化等优点；其将评估对象划分为不同功能模块，利用内外场试验数据校核仿真模型，并从模型数据来源与建模方式开展评价，组织专家对置信度评价过程及报告进行审查确认，最后得到量化的仿真模型置信度评估结果。

城市作战是智能化战争的一个焦点，因此构建高逼真度的战场环境三维模型对提升战场认知能力至关重要。城市作战环境具有建筑物破碎与路面障碍物复杂等特点，而传统建模方法如倾斜摄影测量存在重建效率低、数据采集要求严格等问题，因此在应对城市环境时面临诸多困难。围绕城市作战环境三维建模对三维高斯泼溅技术理论及其应用展开研究，提出基于三维高斯泼溅技术进行多源异构数据整合与单体化建模的2种技术构想，并作为下一步研究方向。首先，通过运动恢复结构技术初始化稀疏点云，结合高斯泼溅优化场景表达，实现高精度点云渲染；其次，与传统倾斜摄影测量技术对比，从建模效率、内存占用及光照模拟能力等方面验证技术先进性；最后，分别提出多源异构数据融合方案和建筑物与植被单体化建模方案2种技术构想，以期为城市作战环境三维建模提供新的解决方案。

无人机集群对抗是一类重要而复杂的博弈问题。为了求解无人机集群最佳协作防守策略，从“观察、定位、决策、行动”（Observe， Orient， Decide and Act， OODA）决策循环出发，基于多智能体深度强化学习进行算法设计。一方面，设计基于QMIX的单层决策算法，用以解决多无人机协作中的贡献度分配以及高维空间问题；另一方面，提出规则与强化学习融合的分层决策模式，先由决策层基于规则或隐马尔可夫模型（Hidden Markov Model， HMM）意图识别来分析作战形势，据此进行无人机调度，再通过行动层的QMIX算法输出动作。为验证本文所提算法，基于Python和Unity构建了可控可观察的仿真平台，并设计了对抗想定，然后从协作效果、资源效率和泛化性3个方面定量评估防守策略。结果表明，分层决策的各项指标明显优于单层决策，胜率得到显著提升，其中基于HMM意图识别的分层策略表现最佳。

为了解决复杂系统模块化设计中资源最优化问题，提出一种融合模糊C均值聚类、遗传算法、模拟退火和免疫选择机制的混合优化方法。该方法首先利用模糊C均值聚类算法分析组件功能结构相关性，生成初始模块划分，然后采用改进遗传算法对模块划分进行优化。模拟退火的融入可显著增强算法的局部搜索能力，免疫选择机制则通过精英保留、基因交换和插入突变等操作，维持种群多样性，以进一步提高算法的全局搜索能力和稳定性。结果表明，本文所提方法在模块的内聚度和耦合度优化方面具有显著优势，能有效提高模块化设计的质量和效率；同时在计算速度和优化精度之间取得良好平衡，尤其适用于对独立性、可扩展性和成本控制要求较高的工业场景。

针对海上编队探测节点协同部署问题，提出一种基于约束强化学习的舰艇编队探测节点协同部署算法。首先运用正六边形划分栅格方法进行战场空间网格化设计，并基于图神经网络的战场空间特征表达优化模型来对战场空间进行建模；其次将编队整体探测范围和拦截纵深作为主要优化目标，考虑编队战损、部署阵型、舰艇朝向、通信范围等约束，设计探测节点协同部署智能体模型；最后在美军舰艇编队防空作战场景中开展协同部署智能体模型训练与仿真验证。结果表明，舰艇编队部署阵位经本文提出的算法优化后，舰艇编队整体拦截效能提升了13.1%。

针对考虑禁飞区约束的巡航飞行器在线航迹规划需求，提出一种基于Mercator变换的巡航飞行器在线航迹规划方法。该方法将规划航迹的航向变化量直接引入规划平面各阶导数内，从而在不引入动力学的条件下，可显式描述规划航迹的能量损耗；结合二次规划问题的优化特性，按照二次规划范式构建同时考虑规划航迹能量损耗与禁飞约束的在线航迹规划方法，可显著提升求解效率与解的最优性。仿真结果表明，该方法能在严格遵守禁飞区约束的同时，高效生成易跟踪且低能量损耗的规划航迹，完成巡航飞行器在线航迹规划。

目标状态估计是协同探测的核心问题，传统基于模型的状态估计算法在部分已知状态空间模型下表现不佳，而现有基于神经网络的状态估计算法又存在可解释性低的症结，这使它们难以在现实场景（如协同探测）中得到有效应用。针对以上问题，本文提出一种高可解释的基于神经网络的状态估计与融合框架。首先，设计一种卡尔曼滤波神经网络模型，通过近似基于模型的状态估计算法获得高可解释性；其次，提出一种可学习的加权鲁棒融合框架，以提升部分已知状态空间模型下的融合精度。实验结果表明，所提方法在仿真环境和真实数据集上均呈现较高的目标状态估计精度和鲁棒性，显著优于传统方法。

高超声速飞行器在大气层内进行无动力高速滑翔飞行时，其弹道优化问题是一类复杂非线性多约束优化问题。为解决高超声速飞行器无动力滑翔段不同目标函数下的弹道优化问题，建立滑翔段动力学方程并进行简化与改进，采用基于hp自适应切比雪夫伪谱法的高超声速飞行器滑翔段弹道优化方法，并给出目标函数数值形式的解析梯度，求解设定工况下以最短飞行时间和最小飞行产热为目标的弹道优化问题。结果表明，此方法具备求解高超声速飞行器弹道优化问题的能力，且具有较高计算精度，同时证明本文给出的梯度计算公式具备正确性，能在一定程度上提升算法计算效率。

为解决海上舰艇编队完成对来袭目标的导弹火力分配后，需使用照射器对半主动制导导弹拦截的目标进行照射所带来的照射器资源调度问题，本文提出一种基于禁忌搜索的照射器资源调度方法。面向海上防空反导场景，首先根据导弹火力资源调度方案和舰艇编队的可用照射器资源构建编队照射器资源数学模型；其次基于禁忌搜索算法框架，采用编队协同照射策略，结合禁忌表改善目标函数的求解效率；最后设置不同规模的海上舰艇编队防空反导作战模拟场景。相关实验验证该方法具备有效性。