多無人機協(xié)同任務規(guī)劃

夏令儒，孫首群

(上海理工大學 機械工程學院，上海 200082)

多無人機協(xié)同任務規(guī)劃

夏令儒，孫首群

(上海理工大學 機械工程學院，上海 200082)

為解決多無人機協(xié)同規(guī)劃軍事目標打擊的問題，基于多旅行商(TSP)數(shù)字規(guī)劃理論進行路徑和時間的優(yōu)化。文中建立了多旅行商(TSP)數(shù)字規(guī)劃模型，并根據(jù)任務性能和區(qū)域劃分理論，利用退火算法求解出該模型的最優(yōu)解。使用A*路徑規(guī)劃算法，通過編程仿真規(guī)劃出了無人機的時間最優(yōu)路徑。結(jié)果表明，該方法較好地解決了當前無人機協(xié)同作戰(zhàn)的目標分配問題，大幅提高了無人機協(xié)同作戰(zhàn)的能力。

多無人機；模擬退火算法；A*算法；最優(yōu)路徑規(guī)劃；協(xié)同作戰(zhàn)

無人機是一種具備自主飛行和獨立執(zhí)行任務能力的新型作戰(zhàn)平臺，不僅能夠執(zhí)行軍事偵察、監(jiān)視、搜索以及目標指向等非攻擊性任務，而且還能夠執(zhí)行對地攻擊和目標轟炸等作戰(zhàn)任務[1]。而實現(xiàn)無人機協(xié)同作戰(zhàn)的自主控制，需要首先解決目標威脅實時評估、任務目標分配和攻擊排序，針對不同問題提出的多任務需求, 確定出各無人機的任務順序, 包括執(zhí)行任務的方式、執(zhí)行任務的類型以及不同任務的執(zhí)行順序和時間等, 以確保多無人機在多任務執(zhí)行過程中的協(xié)同性。用最優(yōu)化的方法研究高效率協(xié)同多任務分配方法是提升無人機未來戰(zhàn)場適應能力和作戰(zhàn)效能的重要途徑, 具有較大的理論和合效應及系統(tǒng)動力學。

實際意義。目前，常用的目標分配方法有：自主優(yōu)先權的分配和協(xié)同優(yōu)先權的分配[2-5]，這些目標分配方法考慮的對象都是空中目標。……