本文關(guān)鍵詞：多無(wú)人機(jī)任務(wù)分配與路徑規(guī)劃算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多無(wú)人機(jī)協(xié)同是充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)先天優(yōu)勢(shì)、利用多無(wú)人機(jī)完成復(fù)雜任務(wù)的重要應(yīng)用。在多無(wú)人機(jī)協(xié)同中,任務(wù)分配是為了以最小的代價(jià)完成對(duì)各子任務(wù)的指派,是解決多機(jī)多任務(wù)問(wèn)題的關(guān)鍵之一；路徑規(guī)劃是指無(wú)人機(jī)在有障礙／威脅的工作環(huán)境中,尋求從起點(diǎn)到終點(diǎn)的最優(yōu)或次優(yōu)路徑,是實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)自主飛行的關(guān)鍵之一。本文開(kāi)展了對(duì)無(wú)人機(jī)的任務(wù)分配和路徑規(guī)劃的研究,提出了相應(yīng)的改進(jìn)算法以提高多無(wú)人機(jī)協(xié)同的能力和效率。在任務(wù)分配問(wèn)題中,分析了較為成熟的匈牙利算法和拍賣算法。在綜合上述算法原理的基礎(chǔ)上提出基于匈牙利算法啟發(fā)的改進(jìn)的任務(wù)分配算法,并通過(guò)方陣與非方陣的仿真算例分析,驗(yàn)證了該算法在滿足任務(wù)分配要求的同時(shí),具備了良好的時(shí)間性能和優(yōu)越的適應(yīng)能力。在路徑規(guī)劃方面,人工勢(shì)場(chǎng)法多用于解決路徑規(guī)劃問(wèn)題。但常規(guī)人工勢(shì)場(chǎng)法無(wú)法適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境,易陷入局部停滯狀態(tài),且所規(guī)劃路徑不夠平滑,對(duì)此提出了一種改進(jìn)的人工勢(shì)場(chǎng)法。該算法主要的改進(jìn)：一為對(duì)威脅的連通性進(jìn)行分析,借鑒幾何拓?fù)鋵W(xué)思想得到可行解域；二為基于威脅分布的全局性信息,在可行解域內(nèi)進(jìn)行航跡點(diǎn)預(yù)規(guī)劃,彌補(bǔ)常規(guī)人工勢(shì)場(chǎng)法易陷入局部最小而無(wú)法找到可行路徑的不足；三為改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法中的引力函數(shù),通過(guò)多次迭代,并進(jìn)行曲率檢查,以獲得足夠平滑的可飛路徑。在上述算法基礎(chǔ)上進(jìn)行了多無(wú)人機(jī)的任務(wù)分配和路徑規(guī)劃仿真研究。仿真分析表明,將兩個(gè)改進(jìn)算法應(yīng)用于多無(wú)人機(jī)協(xié)同系統(tǒng),不僅提高了系統(tǒng)的整體規(guī)劃效率,而且具有較強(qiáng)尋優(yōu)能力及適應(yīng)性。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)人機(jī)協(xié)同 威脅建模 任務(wù)分配 路徑規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V279
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 第1章 緒論14-20
• 1.1 研究背景與意義14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.1 無(wú)人機(jī)任務(wù)分配15-17
• 1.2.2 無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃17-19
• 1.3 文章結(jié)構(gòu)19-20
• 第2章 任務(wù)分配和路徑規(guī)劃模型20-32
• 2.1 無(wú)人機(jī)威脅模型20-23
• 2.1.1 威脅勢(shì)場(chǎng)模型20-21
• 2.1.2 威脅源模型21-23
• 2.2 無(wú)人機(jī)任務(wù)分配23-26
• 2.2.1 任務(wù)分配原則23
• 2.2.2 任務(wù)分配數(shù)學(xué)模型23-25
• 2.2.3 任務(wù)分配算法25-26
• 2.3 無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃26-30
• 2.3.1 基本原則26
• 2.3.2 環(huán)境模型26-27
• 2.3.3 約束模型27-29
• 2.3.4 路徑規(guī)劃算法29-30
• 2.4 多無(wú)人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 基于匈牙利算法的改進(jìn)分配算法32-40
• 3.1 匈牙利算法32-33
• 3.2 拍賣算法33-35
• 3.3 基于匈牙利算法的改進(jìn)分配算法35-39
• 3.3.1 數(shù)學(xué)模型35-36
• 3.3.2 算法實(shí)現(xiàn)36-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法的路徑規(guī)劃算法40-47
• 4.1 概述40
• 4.2 人工勢(shì)場(chǎng)法40-41
• 4.3 基于人工勢(shì)場(chǎng)法的改進(jìn)算法41-46
• 4.3.1 建模與分析41-43
• 4.3.2 路徑預(yù)規(guī)劃43-44
• 4.3.3 算法模型改進(jìn)44-45
• 4.3.4 算法實(shí)現(xiàn)45-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 多無(wú)人機(jī)協(xié)同仿真與分析47-62
• 5.1 仿真環(huán)境47-48
• 5.2 任務(wù)分配48-61
• 5.2.1 方陣算例48-49
• 5.2.2 非方陣算例49-54
• 5.2.3 路徑規(guī)劃54
• 5.2.4 單機(jī)單目標(biāo)仿真54-58
• 5.2.5 多機(jī)多目標(biāo)仿真58-61
• 5.3 結(jié)果分析61-62
• 第6章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 工作總結(jié)62
• 6.2 研究展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 攻讀碩士期間主要的研究成果69

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1 辛健成;美國(guó)海軍無(wú)人機(jī)發(fā)展歷程[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年05期

2 時(shí)兆峰;以色列組建專門的無(wú)人機(jī)管理部門[J];飛航導(dǎo)彈;2001年10期

3 徐文;俄羅斯的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)——格蘭特[J];飛航導(dǎo)彈;2003年07期

4 何一波;各國(guó)使用的主要輕型無(wú)人機(jī)[J];飛航導(dǎo)彈;2003年11期

5 馬曉平;系統(tǒng)工程學(xué)在無(wú)人機(jī)研制中的應(yīng)用[J];航空科學(xué)技術(shù);2003年04期

6 柯邊;“影子200”戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)[J];航天電子對(duì)抗;2003年06期

7 溫羨嶠,李英;從美國(guó)無(wú)人機(jī)的發(fā)展來(lái)看無(wú)人機(jī)在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用前景[J];現(xiàn)代防御技術(shù);2003年05期

8 王永壽;日本無(wú)人機(jī)的研究開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀與動(dòng)向[J];飛航導(dǎo)彈;2003年08期

9 袁剛輝;徐志紅;;不斷壯大的俄羅斯無(wú)人機(jī)家族[J];現(xiàn)代兵器;2003年02期

10 徐文;俄羅斯無(wú)人機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀[J];飛航導(dǎo)彈;2004年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王林;張慶杰;朱華勇;沈林成;;遠(yuǎn)程異地多無(wú)人機(jī)系統(tǒng)控制權(quán)切換技術(shù)研究[A];2009中國(guó)控制與決策會(huì)議論文集（3）[C];2009年

2 譚健美;張琚;閆娟;;信息無(wú)人機(jī)系統(tǒng)——無(wú)人機(jī)發(fā)展史上新的里程碑[A];第二屆中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2006年

3 黃愛(ài)鳳;鄧克緒;;民用無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)[A];第九屆長(zhǎng)三角科技論壇——航空航天科技創(chuàng)新與長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展分論壇論文集[C];2012年

4 劉長(zhǎng)亮;;無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)氣道開(kāi)度自適應(yīng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2009年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集（第三分冊(cè)）[C];2009年

5 丁霖;;無(wú)人機(jī)系統(tǒng)人機(jī)交互界面淺析[A];探索 創(chuàng)新 交流（第4集）——第四屆中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2010年

6 劉澤坤;呂繼淮;;艦載無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性[A];人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程創(chuàng)立20周年紀(jì)念大會(huì)暨第五屆全國(guó)人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

7 葉烽;宋祖勛;;無(wú)人機(jī)系統(tǒng)電磁兼容性測(cè)試研究[A];第十四屆全國(guó)電磁兼容學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

8 易當(dāng)祥;呂國(guó)志;沈玲玲;;多級(jí)路況下車載無(wú)人機(jī)疲勞載荷仿真[A];第十二屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

9 錢正祥;金繼才;楊鷺怡;;未來(lái)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中反無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)對(duì)策研究[A];探索創(chuàng)新交流－－中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2004年

10 高鵬騏;晏磊;趙紅穎;何定洲;;無(wú)人機(jī)遙感控制平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];第十五屆全國(guó)遙感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2005年

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1 洪山;法國(guó)、德國(guó)和西班牙簽約共同研發(fā)三國(guó)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2007年

2 崔璽康;對(duì)抗無(wú)人機(jī)所面臨的新挑戰(zhàn)[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2007年

3 林英;無(wú)人機(jī)將進(jìn)入現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域[N];光明日?qǐng)?bào);2007年

4 本報(bào)記者 陳永杰　馬佳;中國(guó)無(wú)人機(jī)亮相：戰(zhàn)爭(zhēng)“零傷亡”將實(shí)現(xiàn)[N];北京科技報(bào);2008年

5 祖茜楓;“綜合者”：攜帶小導(dǎo)彈的小無(wú)人機(jī)[N];中國(guó)國(guó)防報(bào);2008年

6 王磊;印度期望打造強(qiáng)大無(wú)人機(jī)部隊(duì)[N];學(xué)習(xí)時(shí)報(bào);2009年

7 李荔;無(wú)人機(jī)“俯瞰”黃河災(zāi)情[N];北京科技報(bào);2011年

8 本報(bào)記者 宋斌斌;我國(guó)無(wú)人機(jī)應(yīng)用高端化趨勢(shì)明顯[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2011年

9 吳飛;反恐十年無(wú)人機(jī)扶搖直上[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2011年

10 司古;美無(wú)人機(jī)遭神秘病毒入侵[N];國(guó)防時(shí)報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉洋;動(dòng)態(tài)環(huán)境中的無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

2 陳巖;蟻群優(yōu)化理論在無(wú)人機(jī)戰(zhàn)術(shù)控制中的應(yīng)用研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

3 林林;基于協(xié)同機(jī)制的多無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

4 劉春陽(yáng);無(wú)人機(jī)隱身技術(shù)若干問(wèn)題研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

5 王小剛;非線性濾波方法在無(wú)人機(jī)相對(duì)導(dǎo)航上的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

6 黃國(guó)勇;變推力軸線無(wú)人機(jī)飛行控制技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

7 鄭維剛;基于無(wú)人機(jī)紅外影像技術(shù)的配電網(wǎng)巡檢系統(tǒng)研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

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2 劉志花;無(wú)人機(jī)故障預(yù)測(cè)與健康管理技術(shù)研究[D];北京化工大學(xué);2010年

3 劉愛(ài)兵;可變形無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)[D];南京航空航天大學(xué);2009年

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5 張佳璐;無(wú)人機(jī)項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

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7 李建華;某無(wú)人機(jī)發(fā)射系統(tǒng)技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2008年

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9 曹攀峰;敵對(duì)與非敵對(duì)環(huán)境下無(wú)人機(jī)群的協(xié)同搜索路徑與策略研究[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

10 張錫憲;無(wú)人機(jī)測(cè)控中數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：多無(wú)人機(jī)任務(wù)分配與路徑規(guī)劃算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：409471