近年來,無人機在軍事領(lǐng)域的作用越來越顯著,在戰(zhàn)爭中凸顯出不可替代的地位,受到了世界各軍事大國的廣泛的關(guān)注。面對現(xiàn)代化戰(zhàn)場中任務(wù)的多樣性與復(fù)雜性,無人機的作戰(zhàn)模式逐漸由單機作戰(zhàn)轉(zhuǎn)向著多機協(xié)同作戰(zhàn)。本文在多無人機協(xié)同作戰(zhàn)的背景下,對多機任務(wù)規(guī)劃與攻擊決策方面的問題進(jìn)行了研究。首先,對無人機協(xié)同任務(wù)規(guī)劃進(jìn)行了分析,描述了其中的任務(wù)區(qū)域,任務(wù)執(zhí)行方與被執(zhí)行方,并對規(guī)劃所受到的任務(wù)約束、威脅約束以及航程的預(yù)估進(jìn)行建模分析。針對多機協(xié)同攻擊決策問題,建立了角度、距離、速度、高度與空戰(zhàn)能力5個威脅因子對空戰(zhàn)態(tài)勢進(jìn)行描述,并提出使用區(qū)間數(shù)表示威脅因子中的不確定信息。其次,針對多無人機協(xié)同任務(wù)規(guī)劃中的任務(wù)分配問題,結(jié)合規(guī)劃場景中的多種約束,研究了基于靜態(tài)鏈表結(jié)構(gòu)的遺傳算法,并使用在了任務(wù)分配中,仿真結(jié)果表明了設(shè)計的有效性。接著,為了實現(xiàn)協(xié)同任務(wù)規(guī)劃中快速有效的航路規(guī)劃,研究了改進(jìn)的A*算法。對A*算法的多種啟發(fā)函數(shù)進(jìn)行分析與選擇,并設(shè)計了一種新型地圖信息存儲方式對A*算法進(jìn)行改進(jìn),仿真證明改進(jìn)提高了算法的規(guī)劃速度。隨后,任務(wù)執(zhí)行過程中由于事先偵察的不充分、任務(wù)臨時調(diào)整、設(shè)備故障等因素會引發(fā)如下重分配情況... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

無人機示意圖

信息共享每架無人機都攜帶能夠感知環(huán)境載荷的載荷時，可通過通信網(wǎng)絡(luò)與編隊的其共享，此時整個編隊都可以基于這種全局態(tài)勢感知。資源管理無人機之間獨立作戰(zhàn)時，會導(dǎo)致一些任務(wù)的重復(fù)執(zhí)行。當(dāng)無人機進(jìn)行協(xié)同作中的分配算法，可以有效地將無人機資源分配到各個任務(wù)上。魯棒性果無人機相互獨立地在作戰(zhàn)區(qū)域中執(zhí)行任務(wù)時，其中一架的退出都會導(dǎo)致一。協(xié)同作戰(zhàn)則可實現(xiàn)任務(wù)的重新分配，最大程度的保證了任務(wù)的完成率。文以無人機協(xié)同對地目標(biāo)偵察攻擊以及無人機協(xié)同空戰(zhàn)為研究背景，設(shè)計了作戰(zhàn)系統(tǒng)，作戰(zhàn)系統(tǒng)對于對地作戰(zhàn)和對空作戰(zhàn)兩種模式，分別設(shè)計了無人機統(tǒng)與無人機攻擊決策系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)的具體組成部分在下一節(jié)進(jìn)行介紹。統(tǒng)組成統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2. 1所示，下面分別介紹各模塊的內(nèi)容。

圖3. 2任務(wù)分配目的示意圖3.2.3任務(wù)分配目標(biāo)函數(shù)本文的任務(wù)分配問題是一個多約束問題，前文已經(jīng)對約束條件進(jìn)行了定義和歸類。對于這樣的多約束問題，采用一種綜合評價指標(biāo)，即任務(wù)效能，來綜合反應(yīng)無人機完成任務(wù)所獲

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的空戰(zhàn)決策方法[J]. 孟光磊,羅元強,梁宵,徐一民.  指揮控制與仿真. 2017(03)
[2]戰(zhàn)場目標(biāo)作戰(zhàn)意圖識別問題研究與展望[J]. 姚慶鍇,柳少軍,賀筱媛,歐微.  指揮與控制學(xué)報. 2017(02)
[3]基于一種改進(jìn)A*算法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 孫煒,呂云峰,唐宏偉,薛敏.  湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[4]基于時序特征編碼的目標(biāo)戰(zhàn)術(shù)意圖識別算法[J]. 歐微,柳少軍,賀筱媛,郭圣明.  指揮控制與仿真. 2016(06)
[5]運輸機航路規(guī)劃算法[J]. 王光磊,魏巍,丁軼.  指揮信息系統(tǒng)與技術(shù). 2016(02)
[6]國外無人戰(zhàn)斗機發(fā)展歷程和趨勢[J]. 徐啟云,王潔,郝文淵,張爽.  飛航導(dǎo)彈. 2016(03)
[7]空中“敢死隊員”——以色列“哈洛普”自殺式無人機[J]. 張有.  坦克裝甲車輛. 2016(02)
[8]美軍電子攻擊型無人機的發(fā)展[J]. 任翔宇,劉麗,馬燕.  航天電子對抗. 2014(06)
[9]一種可搜索無限個鄰域的改進(jìn)A*算法[J]. 辛煜,梁華為,杜明博,梅濤,王智靈,江如海.  機器人. 2014(05)
[10]基于機動識別的空戰(zhàn)意圖威脅建模與仿真[J]. 童奇,李建勛,童中翔,郭華,李慎波,黃鶴松.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2014(04)

博士論文
[1]多無人機協(xié)同任務(wù)規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 鄧啟波.北京理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于A*算法的移動機器人路徑規(guī)劃[D]. 王淼弛.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]無人機系統(tǒng)協(xié)同電子對抗模型及效果評估技術(shù)研究[D]. 李會明.吉林大學(xué) 2015
[3]無人機任務(wù)規(guī)劃軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李小磊.電子科技大學(xué) 2014
[4]不完備區(qū)間值信息系統(tǒng)的知識約簡與規(guī)則提取[D]. 劉祥銳.青島理工大學(xué) 2013
[5]基于模糊動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的空戰(zhàn)敵方作戰(zhàn)企圖識別方法[D]. 余振翔.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[6]無人機協(xié)同作戰(zhàn)任務(wù)分配與攻擊效能評估技術(shù)[D]. 程聰.南京航空航天大學(xué) 2013
[7]多無人機協(xié)同任務(wù)規(guī)劃技術(shù)[D]. 韓攀.南京航空航天大學(xué) 2013
[8]多無人機協(xié)同攻擊策略研究[D]. 朱艷萍.南京航空航天大學(xué) 2012
[9]基于多實體貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的空中目標(biāo)意圖識別方法研究[D]. 王昊冉.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[10]基于改進(jìn)A*算法的游戲地圖尋徑的研究[D]. 周小鏡.西南大學(xué) 2011



本文編號：3576519