伴隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的逐步發(fā)展,無(wú)人機(jī)在探測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)深入。同時(shí),隨著探測(cè)工作復(fù)雜度的不斷提高,如何利用有限的無(wú)人機(jī)資源更好地完成探測(cè)任務(wù)成了亟需解決的重要問(wèn)題。因此,為了更優(yōu)質(zhì)地完成探測(cè)任務(wù),研究無(wú)人機(jī)在區(qū)域探測(cè)任務(wù)中的任務(wù)分配問(wèn)題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。面向區(qū)域探測(cè)的異構(gòu)多無(wú)人機(jī)任務(wù)分配問(wèn)題是如何為每一架無(wú)人機(jī)分配相應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域作為探測(cè)任務(wù),同時(shí)規(guī)劃探測(cè)這些目標(biāo)區(qū)域的執(zhí)行順序和飛行航跡,以同時(shí)對(duì)無(wú)人機(jī)總航程和總探測(cè)收益進(jìn)行優(yōu)化的問(wèn)題。本文的任務(wù)分配問(wèn)題是一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題,同時(shí)與傳統(tǒng)點(diǎn)目標(biāo)問(wèn)題不同,區(qū)域目標(biāo)需要同時(shí)考慮區(qū)域間飛行路徑與區(qū)域內(nèi)探測(cè)路徑,兩條路徑的聯(lián)合規(guī)劃才能實(shí)現(xiàn)飛行航跡的優(yōu)化。本文建立了多目標(biāo)DHVRP（Dubins Heterogeneous Vehicle Routing Problem）模型,對(duì)考慮無(wú)人機(jī)Dubins路徑約束、傳感器存儲(chǔ)約束、傳感器探測(cè)性能和多類型區(qū)域探測(cè)任務(wù)的異構(gòu)無(wú)人機(jī)區(qū)域探測(cè)任務(wù)分配問(wèn)題進(jìn)行建模。文章利用基于Pareto最優(yōu)解的多目標(biāo)求解算法NSGA-II（Non-dominated Sorting Genetic Algorithms）算法,... 

【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同算法參數(shù)下求解效果示意圖

依據(jù)參數(shù)敏感性分析實(shí)驗(yàn)中的結(jié)果，固定 NSGA-Ⅱ算法相關(guān)參0、交叉概率和變異概率分別為 0.8 和 0.4，進(jìn)行 10 次獨(dú)立求解解結(jié)果，然后將這 10 組解與 5 種人工分配方法進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果果對(duì)比圖中可以看出，NSGA-Ⅱ算法對(duì)本文無(wú)人機(jī)任務(wù)分配問(wèn)飛行路徑的優(yōu)化上明顯優(yōu)于按次序分配方法、區(qū)域水平劃分方方法，但略差于區(qū)域水平劃分-GA 和區(qū)域垂直劃分-GA 方法。劃分與區(qū)域垂直劃分會(huì)將單個(gè)目標(biāo)區(qū)域分割開(kāi)來(lái)，使被分割的同的無(wú)人機(jī)對(duì)其進(jìn)行探測(cè)，使得這兩種劃分方法下無(wú)人機(jī)的總。在另一方面，NSGA-Ⅱ算法在總探測(cè)收益的優(yōu)化上顯著優(yōu)于分配方法。綜合兩個(gè)優(yōu)化目標(biāo)來(lái)看，在大規(guī)模實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景下，N的任務(wù)分配方案總體上要優(yōu)于人工任務(wù)分配方法，且能夠通過(guò)，給探測(cè)任務(wù)的執(zhí)行提供不同飛行路徑和探測(cè)收益組合下的備明了本文采用的算法在求解本文面向區(qū)域探測(cè)的異構(gòu)多無(wú)人機(jī)具有一定的實(shí)用意義。

【參考文獻(xiàn)】：
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