本文關(guān)鍵詞：多無人機(jī)自主任務(wù)規(guī)劃方法研究

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【摘要】：多無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)是未來無人機(jī)作戰(zhàn)方式的重要發(fā)展趨勢(shì),其中任務(wù)規(guī)劃,尤其是多無人機(jī)復(fù)雜環(huán)境下的協(xié)同任務(wù)規(guī)劃,作為實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自主控制的關(guān)鍵技術(shù)之一,對(duì)提高無人機(jī)的生存率和任務(wù)完成率具有重要意義。本文對(duì)多無人機(jī)協(xié)同搜索和協(xié)同察打的自主任務(wù)規(guī)劃問題進(jìn)行了研究,引用模型預(yù)測(cè)控制的思想,以蟻群算法和粒子群算法為主要優(yōu)化工具,針對(duì)原有算法的不足進(jìn)行了改進(jìn),并與其他方法進(jìn)行了對(duì)比仿真分析。首先研究了同構(gòu)多無人機(jī)協(xié)同搜索自主任務(wù)規(guī)劃方法。通過分析任務(wù)環(huán)境、任務(wù)目標(biāo)建立了協(xié)同搜索任務(wù)規(guī)劃的整體優(yōu)化模型,在分布式模型預(yù)測(cè)控制的框架下分解成每個(gè)子系統(tǒng)的局部?jī)?yōu)化模型,引用粒子群算法進(jìn)行求解,并與集中式以及其他分布式的搜索方法進(jìn)行仿真對(duì)比分析,驗(yàn)證了該方法在時(shí)間消耗以及目標(biāo)搜索上的優(yōu)勢(shì)。然后針對(duì)察打一體化的無人機(jī),研究了多無人機(jī)協(xié)同察打自主任務(wù)規(guī)劃方法。在敵方威脅環(huán)境下建立任務(wù)求解模型,提出一種基于改進(jìn)的分布式蟻群算法,在躲避威脅的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)任務(wù)區(qū)域的協(xié)同察打,并仿真分析了該方法的收斂性和自適應(yīng)性。最后,針對(duì)由偵察型和察打型無人機(jī)構(gòu)成的異構(gòu)多無人機(jī)系統(tǒng),提出一種協(xié)同察打自主任務(wù)規(guī)劃方法。通過把異構(gòu)系統(tǒng)分解成同構(gòu)的偵察型和察打型無人機(jī)系統(tǒng),然后在同構(gòu)協(xié)同搜索和協(xié)同察打任務(wù)規(guī)劃算法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了偵察型和察打型無人機(jī)之間的協(xié)作方式,從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)多無人機(jī)系統(tǒng)的察打任務(wù)規(guī)劃,并通過仿真驗(yàn)證了該方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V279

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本文編號(hào)：1229697