群体智能与博弈对抗

强化学习与实时策略游戏系统

无人机与飞行控制

研究方向简介

       以指H控制辅助决策和自主无人系统的国家重大需求为背景，研究指H决策自动规划框架/无人体系架构、不完全信息态势认知、群体博弈策略生成、自学习进化、人机交互指H控制问题，形成群体对抗推理引擎/学习进化引擎和无人自主决策软硬件系统，研制对抗辅助决策系统和无人机/无人车应用系统。

       主要研究成果包括人工智能博弈推演系统、实时策略对抗系统、机载嵌入式训练系统和智能巡飞无人机系统。2017年在全国兵棋推演大赛中研制的“CASIA-先知V1.0”系统击败人类冠军级选手，在国内率先实现人工智能博弈推演系统；2018年先知兵圣人机对抗挑战赛中研制国内首个合成编队智能体“CASIA-先知V2.0”系统，击败多个赛区的编队选手，大赛裁判组评价编队智能体水平达到同级人类的中等偏上水平；IEEE COG 2019 国际橄榄球智能体AI对抗赛中获得第三名；2019年国内率先研制成功轻型无人巡飞系统，完成全部竞标实验验证，5个科目全部击中目标；2020年完成某机载嵌入式训练系统，将人工智能用于对抗训练，完成试飞验证；2020年荣获“JN-2020”优秀创意作品三等奖，博弈对抗方案获得上级单位认可，这是国内首次面向未来的创意方案征集；2021年参加全国任务规划大赛在200多个参赛队中成功入围，进入决赛，获得二等奖，科学院唯一一支参赛队；2021年预研项目成果在获得应用验证，国内多个系统交叉验证，我们是唯一具有自主学习进化能力的系统。

       目前承担人工智能领域的多项国家级科研项目(创新特区项目、基础加强项目、应用推进项目、科学院先导项目、预先研究项目)，成果在航空、航天、船舶、兵Q等多个领域进行了应用。研究所博弈对抗智能方向的重点团队。未来聚焦数学/物理/生物/经济/社会多学科交叉的决策智能机理模型、不确定环境下策略生成与进化、面向大规模异构集群的分形博弈与协同决策等关键技术，重点发展指H控制辅助决策系统和空中陆地无人立体群体系统，在领域内形成集成应用系统。

信奉的理念

—决策智能是人工智能的新一轮焦点(AlphaGo、AlphaStar、AlphaDogFight、空战Alpha、Alpha马赛克)

—决策智能三位一体：国家需求，前沿先进理论，装备应用

—重大任务没有现成答案：窄领域问题、宽面多学科交叉创造性解决

欢迎有共同理想的人加入

—人工智能基础理论原始创新

—决策智能共性关键技术突破

—辅助决策与无人系统设计研制

081101-控制理论与控制工程

群体智能与博弈对抗
智能机器人

2003-09--2006-07   中科院研究生院   研究生/博士学位
2001-09--2003-07   哈尔滨工业大学   研究生/硕士学位
1997-09--2001-07   哈尔滨工程大学   本科/学士学位

   

2017-10~2018-05,中国科学院自动化研究所, 研究员
2009-10~2012-05,中国科学院自动化研究所, 副研究员
2006-07~2007-07,中国科学院自动化研究所, 助理研究员

2020-06-27-2022-12-27,基础加强项目专家组, 成员
2020-06-01-2022-12-30,创新工程智能专家组, 成员
2020-01-01-2024-12-31,人工智能装备应用专业组, 成员
2019-07-07-2024-12-31,中国指挥与控制协会筹划与决策委员会, 委员
2019-07-01-2024-12-31,中国宇航协会飞行器任务规划专业委员会, 委员
2018-12-31-2024-12-30,科技创新特区重点项目专家组, 成员
2016-05-30-2019-12-28,某型无人机飞控分系统, 总师

   

（ 1 ） 一种基于侧向导引的抗侧风航迹跟踪控制方法, 发明, 2008, 第 1 作者, 专利号: ZL200810240943.6
（ 2 ） 一种自适应控制器及方法, 发明, 2009, 第 1 作者, 专利号: ZL200710118283.X
（ 3 ） 一种水上无人机回收系统, 发明, 2012, 第 1 作者, 专利号: ZL201110272967.1
（ 4 ） 差压式空速传感器测试系统, 发明, 2012, 第 2 作者, 专利号: ZL201110219226.7
（ 5 ） 全数字门机控制系统及控制方法, 发明, 2009, 第 3 作者, 专利号: ZL200710179386.7
（ 6 ） 数据总线桥接器及其工作方法, 发明, 2007, 第 4 作者, 专利号: ZL200710020511.X
（ 7 ） 基于无人机的空中多用途科学实验平台, 发明, 2011, 第 1 作者, 专利号: ZL201010048686.3
（ 8 ） 直接转矩无刷直流伺服控制系统及其工作方法, 发明, 2007, 第 4 作者, 专利号: ZL200710020510.5
（ 9 ） 一种折叠充气浮筒及应用该折叠充气浮筒的水上飞机, 发明, 2011, 第 1 作者, 专利号: ZL201110404181.0
（ 10 ） 无人动力三角翼操纵力测量装置, 发明, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201310100020.1
（ 11 ） 三角翼操纵力矩和制动力测量装置, 发明, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201310108800.0
（ 12 ） 双目成像三维视觉系统装置及控制, 发明, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201310487359.1
（ 13 ） 一种无人机滑跑纠偏控制装置, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: ZL201410177210.9
（ 14 ） 水上无人机水面自主操纵控制系统, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: ZL201410449085.1
（ 15 ） 基于海浪传感的水上无人机控制系统, 发明, 2014, 第 1 作者, 专利号: ZL201410443025.9
（ 16 ） 一种无人机的避障方法及其装置, 发明, 2013, 第 4 作者, 专利号: ZL201310334960.7
（ 17 ） 一种自适应转速测量方法, 发明, 2013, 第 4 作者, 专利号: ZL201310190067.1
（ 18 ） 无人动力三角翼刹车位移测量装置, 发明, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201310108748.9
（ 19 ） 无人动力三角翼操纵位移测量装置, 发明, 2013, 第 1 作者, 专利号: ZL201310099995.7
（ 20 ） 一种地下方位测量装置及其方法, 发明, 2013, 第 4 作者, 专利号: ZL201310190219.8
（ 21 ） 一种基于海浪传感的水上无人机自主起降控制系统, 发明, 2015, 第 2 作者, 专利号: CN104199462A
（ 22 ） 推演数据生成及行动方案推演系统、方法及装置, 发明, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN202011597352.1
（ 23 ） 对手策略反演方法、系统、装置, 发明, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN202011586486.3
（ 24 ） 基于大包线博弈策略的轨迹模拟系统, 发明, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN201810019352.X

   

[1] Fan Guoliang. MMD-MIX: Value Function Factorisation with Maximum Mean Discrepancy for Cooperative Multi-Agent Reinforcement Learning. IJCNN2021. 2021, 
[2] Du Huan, Yi Jianqiang, Fan Guoliang. Autonomous Landing for Unmanned Seaplanes Based on Active Disturbance Rejection Control. Proceedings of the 34th Chinese Control Conferencenull. 2015, http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/11613.

[3] Liu Zhen, Tan Xiangmin, Yi Jianqiang, IEEE. Robust Output Feedback Control of an Air-Breathing Hypersonic Vehicle via Immersion and Invariance Based Observers. 2014 IEEE CHINESE GUIDANCE, NAVIGATION AND CONTROL CONFERENCE (CGNCC)null. 2014, 130-135, http://apps.webofknowledge.com/CitedFullRecord.do?product=UA&colName=WOS&SID=5CCFccWmJJRAuMzNPjj&search_mode=CitedFullRecord&isickref=WOS:000365288200019.

[4] Du, Huan, Fan, Guoliang, Yi, Jianqiang, Zhang, Jianhong, Zhang, Jie, IEEE. Disturbance Compensated Adaptive Backstepping Control for an Unmanned Seaplane. 2014 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS IEEE-ROBIO 2014null. 2014, 1725-1730, http://apps.webofknowledge.com/CitedFullRecord.do?product=UA&colName=WOS&SID=5CCFccWmJJRAuMzNPjj&search_mode=CitedFullRecord&isickref=WOS:000380399500287.

[5] Pu, Zhiqiang, Tan, Xiangmin, Fan, Guoliang, Yi, Jianqiang. Uncertainty analysis and robust trajectory linearization control of a flexible air-breathing hypersonic vehicle. ACTA ASTRONAUTICA[J]. 2014, 101: 16-32, http://dx.doi.org/10.1016/j.actaastro.2014.01.025.

[6] Du, Huan, Fan, Guoliang, Yi, Jianqiang. Autonomous takeoff control system design for unmanned seaplanes. OCEAN ENGINEERING[J]. 2014, 85: 21-31, http://dx.doi.org/10.1016/j.oceaneng.2014.04.003.

[7] Jianqiang Yi, Guoliang Fan. Controller Design for Flying Boats Taking off from Water with Regular Waves. IEEE International Conference on Mechatronics and Automation ( ICMA)null. 2012, 480-485, http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/5569.

[8] Zhu, Yinggu, Fan, Guoliang, Yi, Jianqiang, Cheng, D. Modeling for flying boats in regular wave. PROCEEDINGS OF THE 10TH WORLD CONGRESS ON INTELLIGENT CONTROL AND AUTOMATION (WCICA 2012)null. 2012, 3019-3024, http://apps.webofknowledge.com/CitedFullRecord.do?product=UA&colName=WOS&SID=5CCFccWmJJRAuMzNPjj&search_mode=CitedFullRecord&isickref=WOS:000395422503015.

[9] 卢頔, 范国梁, 易建强. 系统性能极限理论的回顾和展望. 自动化学报[J]. 2011, 37(1): 1-10, http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=36425492.

[10] Yinggu Zhu, Guoliang Fan, Jianqiang Yi. Modeling longitudinal aerodynamic and hydrodynamic effects of a flying boat in calm water. IEEE International Conference on Mechatronics and Automation ( ICMA)null. 2011, 2039-2044, http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/5535.

[11] Fan Guoliang. A Maneuver Controller with Disturbance Attenuation for Aircraft Presentation format. The 3rd International Symposium on Systems and Control in Aeronautics and Astronautics. 2010, 
[12] Yi Jianqiang, Chang Hongxing, Zu Wei, Fan Guoliang. A particle swarm optimization algorithm with equilibrious distribution parameter for global path planning of AUV. ICIC Express Letters[J]. 2010, 4(6:00 上午): 2207-2212, http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/4127.

[13] 景奉水. Anti-crosswind autolanding of UAVs based on Active Disturbance Rejection Control. AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference (AIAA GNC 2010). 2010, 
[14] Lu, Di, Fan, Guoliang, Yi, Jianqiang, Zhu, JW, Luo, Q. Simulations and Analysis on Performance Limitations of Aircraft's Longitudinal Motion. 2010 INTERNATIONAL COLLOQUIUM ON COMPUTING, COMMUNICATION, CONTROL, AND MANAGEMENT (CCCM2010), VOL IIInull. 2010, 469-472, http://apps.webofknowledge.com/CitedFullRecord.do?product=UA&colName=WOS&SID=5CCFccWmJJRAuMzNPjj&search_mode=CitedFullRecord&isickref=WOS:000393718000116.

[15] Qiu Liwei, Fan Guoliang, Yi Jianqiang, Yu Wensheng, IEEE. Design of Neural Network and Backstepping based Adaptive Flight Controller for Multi-Effector UAV. 2009 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ROBOTICS AND BIOMIMETICS (ROBIO 2009), VOLS 1-4null. 2009, 1935-1940, http://apps.webofknowledge.com/CitedFullRecord.do?product=UA&colName=WOS&SID=5CCFccWmJJRAuMzNPjj&search_mode=CitedFullRecord&isickref=WOS:000285530501120.

[16] Yi JQ. Indirect Adaptive Flight Control based on Nonlinear Inversion. IEEE International Conference on Mechatronics and Automation ( ICMA)null. 2009, 3787-3792, http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/5548.

（ 1 ） 机器人手册（空中机器人一章,翻译）, Handbook of Robitics, 机械工业出版社, 2013-01, 第 1 作者

   

（ 1 ） 高海况下的水上无人机自主起降控制技术, 主持, 部委级, 2011-01--2012-12
（ 2 ） 综合决策模块、管理调度模块和图像跟踪模块开发, 主持, 研究所（学校）, 2009-09--2011-03
（ 3 ） 科学院青年促进会人才资助, 主持, 部委级, 2012-01--2015-12
（ 4 ） XX嵌入式智能系统, 主持, 部委级, 2015-01--2016-12
（ 5 ） XX无人机智能技术研究, 主持, 国家级, 2014-05--2015-05
（ 6 ） XX的自动驾驶仪, 主持, 国家级, 2015-05--2015-12
（ 7 ） 目标仿真软件, 参与, 省级, 2014-05--2015-05
（ 8 ） 面向警用的微型侦打一体无人机, 主持, 省级, 2015-01--2016-05
（ 9 ） 基于海浪传感的水上无人机自主起降控制方法, 主持, 国家级, 2013-01--2016-12
（ 10 ） 基于无人动力三角翼的农业航空自动施药系统, 主持, 国家级, 2012-05--2015-05
（ 11 ） 机载三维视觉关键技术, 参与, 国家级, 2012-05--2014-05
（ 12 ） 非线性非最小相位系统的性能极限与应用研究, 主持, 国家级, 2010-01--2012-01
（ 13 ） XX无人机系统, 主持, 院级, 2016-06--2017-06
（ 14 ） XX飞行控制新方法, 主持, 国家级, 2016-06--2017-06
（ 15 ） XX AI模型与博弈系统, 主持, 国家级, 2017-03--2019-05
（ 16 ） XX集群飞行控制技术, 主持, 国家级, 2017-05--2019-05
（ 17 ） XXX自组织无人系统, 主持, 国家级, 2017-05--2019-06
（ 18 ） XX多机协同任务规划, 主持, 国家级, 2019-08--2021-12
（ 19 ） XXX规划调度系统, 参与, 国家级, 2019-08--2021-12
（ 20 ） 基于大数据分析的任务规划系统, 主持, 国家级, 2020-01--2021-12
（ 21 ） 博弈对抗智能开放赋能应用系统, 主持, 国家级, 2020-01--2021-12
（ 22 ） 博弈智能应用验证系统, 主持, 国家级, 2020-07--2024-12