本文關(guān)鍵詞：多無(wú)人機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃及效能評(píng)估方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化的戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境日益復(fù)雜，僅僅依靠單架無(wú)人機(jī)將無(wú)法完成任務(wù)，多機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)必將是未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中一種主要的作戰(zhàn)方式。 無(wú)人機(jī)的航跡規(guī)劃是整個(gè)無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)的核心。目前航跡規(guī)劃的研究更多的是關(guān)注單架無(wú)人機(jī)，而對(duì)于多機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的航跡規(guī)劃則研究較少。效能評(píng)估是軍事領(lǐng)域中一個(gè)非常重要的組成部分，對(duì)其進(jìn)行研究對(duì)指導(dǎo)軍事行動(dòng)具有很重要的應(yīng)用價(jià)值和理論意義。當(dāng)前對(duì)于單架無(wú)人機(jī)的效能評(píng)估較多，但是對(duì)于多機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的效能評(píng)估還處于起步階段。針對(duì)上述問(wèn)題，本文以多機(jī)協(xié)同攻擊同一目標(biāo)作為背景研究了多機(jī)協(xié)同的航跡規(guī)劃，并對(duì)多機(jī)按照不同的協(xié)同航跡規(guī)劃方案的作戰(zhàn)效能進(jìn)行了評(píng)估。 首先，介紹了無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃中的基本問(wèn)題并對(duì)無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃的主要方法進(jìn)行了綜述。重點(diǎn)研究了基于遺傳算法和概率地圖算法的航跡規(guī)劃，用Matlab仿真驗(yàn)證了算法的有效性，并對(duì)這兩種算法進(jìn)行了比較分析，為下一步的多機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃打好基礎(chǔ)。 其次，給出了求解多機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃的總體結(jié)構(gòu)，將多機(jī)協(xié)同的航跡規(guī)劃分為航跡規(guī)劃層、協(xié)同控制層和航路控制層三個(gè)層次分層求解，在航跡規(guī)劃層為編隊(duì)中的每架無(wú)人機(jī)規(guī)劃出備選的航路集，，并將規(guī)劃的結(jié)果傳到協(xié)同管理層，協(xié)同管理層采用時(shí)間協(xié)同的變量和代價(jià)函數(shù)進(jìn)行航跡的選取，最后通過(guò)航路控制層對(duì)規(guī)劃好的航跡進(jìn)行平滑處理。用Matlab仿真驗(yàn)證了該算法的有效性，且通過(guò)航跡規(guī)劃層的分層求解策略很好的解決了在線突發(fā)威脅下的多機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃的問(wèn)題。 最后，針對(duì)當(dāng)前航跡規(guī)劃僅僅依據(jù)代價(jià)函數(shù)作為判定準(zhǔn)則的現(xiàn)狀，提出了評(píng)估不同的航跡其作戰(zhàn)效能的高低來(lái)進(jìn)一步評(píng)價(jià)航跡優(yōu)劣的方法。根據(jù)效能評(píng)估指標(biāo)的選取原則和多機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的特點(diǎn)，運(yùn)用層次分析法建立了多機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的效能評(píng)估指標(biāo)體系，結(jié)合建立的指標(biāo)體系采用灰色層次分析法對(duì)多機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的兩種典型的航跡方案的作戰(zhàn)效能進(jìn)行了評(píng)估，評(píng)估結(jié)果驗(yàn)證了所建立的評(píng)估指標(biāo)體系的合理性，且采用評(píng)估效能的高低評(píng)價(jià)航跡的優(yōu)劣此方法是可行的。
【關(guān)鍵詞】：航跡規(guī)劃 多無(wú)人機(jī)協(xié)同 層次分析 灰色理論 效能評(píng)估
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：V249.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題研究目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 航跡規(guī)劃系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 航跡規(guī)劃算法國(guó)內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 多機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃國(guó)內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.4 作戰(zhàn)效能評(píng)估的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-15
• 1.3.1 研究的主要內(nèi)容13
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 航跡規(guī)劃的概述15-24
• 2.1 無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃的基本問(wèn)題15-19
• 2.1.1 數(shù)字地圖15-17
• 2.1.2 無(wú)人機(jī)的性能約束17-18
• 2.1.3 戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境約束18-19
• 2.1.4 航跡代價(jià)函數(shù)19
• 2.2 無(wú)人機(jī)航跡規(guī)劃方法19-22
• 2.2.1 A*算法19-20
• 2.2.2 遺傳算法20-21
• 2.2.3 Voronoi 圖法21
• 2.2.4 概率圖法21-22
• 2.2.5 蟻群算法22
• 2.3 本章小結(jié)22-24
• 第3章 航跡規(guī)劃算法的研究24-34
• 3.1 基于遺傳算法的航跡規(guī)劃24-29
• 3.1.1 遺傳算法的原理24-26
• 3.1.2 基因編碼26-27
• 3.1.3 適應(yīng)度函數(shù)的選取27
• 3.1.4 初始種群的選擇27
• 3.1.5 遺傳操作算子設(shè)計(jì)27-28
• 3.1.6 仿真結(jié)果及分析28-29
• 3.2 基于概率地圖算法的航跡規(guī)劃29-32
• 3.2.1 概率地圖的構(gòu)建30-31
• 3.2.2 PRM 算法實(shí)現(xiàn)31
• 3.2.3 仿真及結(jié)果分析31-32
• 3.3 航跡規(guī)劃算法的比較32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第4章 多無(wú)人機(jī)協(xié)同攻擊航跡規(guī)劃34-46
• 4.1 問(wèn)題描述34-35
• 4.2 多機(jī)協(xié)同路徑規(guī)劃35-42
• 4.2.1 總體思路35-36
• 4.2.2 航跡規(guī)劃層36-37
• 4.2.3 協(xié)同管理層37-41
• 4.2.4 航跡控制層41-42
• 4.3 仿真結(jié)果42-44
• 4.4 本章小結(jié)44-46
• 第5章 多無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的效能評(píng)估46-56
• 5.1 效能評(píng)估的概述46-47
• 5.2 效能指標(biāo)的選取原則47
• 5.3 灰色層次分析法簡(jiǎn)介47-51
• 5.4 效能評(píng)估模型的建立51-52
• 5.4.1 評(píng)估指標(biāo)體系設(shè)計(jì)51
• 5.4.2 指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算51-52
• 5.5 實(shí)例計(jì)算及結(jié)果分析52-55
• 5.6 本章小結(jié)55-56
• 第6章 總結(jié)與展望56-58
• 6.1 總結(jié)56-57
• 6.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀碩士期間參加科研和發(fā)表論文情況62-63
• 致謝63-64

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：多無(wú)人機(jī)協(xié)同航跡規(guī)劃及效能評(píng)估方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：423621