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针对需要远距突防的不确定区域运动目标的搜索问题,提出了多无人机(UAV)远距突防和协同目标搜索的路径决策。改进基本的二维扩散模型,建立考虑目标运动与地理环境限制条件下的不确定区域扩散模型,在此基础上基于电势场算法和滚动时域控制研究了远距突防与优化路径决策策略。综合考虑不确定性降低收益、平均不确定度与综合抗力,构建协同搜索收益函数,为协同搜索路径决策提供路径优化准则,进行仿真实验。仿真结果表明,本算法能够有效地应对突发威胁与不确定区域扩散,完成多UAV远距突防与协同目标搜索任务。 相似文献
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未知环境下异构多无人机协同搜索打击中的联盟组建 总被引:1,自引:1,他引:0
为了提高多架异构无人机在未知环境下协同执行搜索打击任务时的效能,提出了一种未知环境下的异构多无人机协同搜索打击中的联盟组建方法,研究了实时性较高且适应于未知环境下的任务分配机制。以最小化目标打击时间和最小化联盟规模为优化指标,以满足同时打击和资源需求为约束条件,建立了联盟组建模型;为了提高联盟组建的实时性,提出了一种分阶次优联盟快速组建算法(MSOCFA)。算法复杂度分析说明了该算法是一个多项式时间算法,并且通过与粒子群优化算法进行仿真对比,验证了该算法具有较低的计算复杂度,满足实时性要求。为了使得多架无人机能自主协同完成搜索打击任务,设计了基于有限状态机(FSM)的多无人机分布式自主协同控制策略。仿真验证了未知环境下的异构多无人机协同搜索打击中的联盟组建方法的合理性和可行性。使用蒙特卡洛法验证了无人机数量和目标数量对联盟组建的影响,即无人机数量越多,目标数量越少,其平均任务完成时间越短。 相似文献
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探讨了攻击型无人机目标搜索、识别、攻击作战的协同控制问题。通过分析典型作战情况,在搜索理论基础上,运用概率方法,根据搜索域上的动态“回报率”状态图,建立了多机协同搜索规划模型。通过目标的协同识别,提高目标的识别概率。建立了目标识别矩阵以考虑错误目标识别的情况。最后针对协同和非协同情况,分别就不同取值的识别概率和目标杀伤概率,进行仿真,评估其效能。结果表明,协同控制策略显著降低虚假目标攻击次数,达到90%,但对目标击毁数,协同和非协同情况没有太大差别。协同控制策略为组成战斗组的多机联合作战提供了近优控制方法,对实际作战中充分利用无人机资源,提高无人机机群的作战效能,具有实际意义。 相似文献
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针对复杂战场环境下分布式无人机对多目标协同打击任务,提出多目标攻击的任务分配与轨迹优化算法。建立典型多目标打击的任务场景和无人机模型;基于Delaunay三角形理论,以禁飞区为节点构建搜索地图;运用A*算法实现威胁最小的单机路径搜索;在无人机动力学约束和能耗损失最小的基础上,引入时间调节因子,采用基于贝塞尔曲线的分布式无人机时空同步轨迹优化方法,得到对多目标同时打击的优化轨迹;设计轨迹跟踪控制器,对预规划轨迹进行跟踪仿真。仿真结果表明,多目标攻击的任务分配与轨迹优化方法能够对多目标实现多角度、时空同步、分布式协同打击,且对噪声及阵风等具有较强的抗干扰能力。 相似文献
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介绍了多无人机协同搜索的需求和意义,在此基础上,分析了目前国内外多无人机协同的研究项目。围绕战场环境建模、协同体系结构、搜索策略、搜索算法四个方面对国内外的研究现状进行了分析和论述,并对多无人机协同搜索的发展趋势进行了展望。 相似文献
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针对目前主要从概率角度对搜索环境进行描述的搜索方法所存在的不合理性问题,提出了一种基于D-S证据理论的反辐射无人机群协同搜索方法,提高了反辐射无人机对作战区域内目标雷达的搜索效率。对无人机运动及被动雷达导引头探测模型进行建模,得出了反辐射无人机的有效侦察范围;利用D-S证据理论对搜索环境进行建模,建立了基于置信区间和访问次数的搜索图,提出了无人机对雷达的搜索指标和搜索收益,得出了搜索指标的更新公式;采用滚动时间窗搜索策略,实现了反辐射无人机群搜索路径的滚动优化。仿真结果验证了基于D-S证据理论的反辐射无人机群协同搜索的高效性。 相似文献
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针对多UAV协同搜索问题,建立了基于搜索概率图的UAV环境信息描述模型,提出了一种基于多蚁群算法的协同目标搜索算法。该算法由多个蚂蚁种群构成,每个蚂蚁种群负责搜索一架无人机的路径。蚂蚁个体在搜索路径时通过其所在群体的信息素的引导以趋向最优路径,同时,受到来自其它种群的信息素的排斥作用进而避免无效搜索。实验结果表明,该方法能有效地实现多UAV之间的协同,实现路径搜索,减少路径交叠,提高了搜索效能。 相似文献
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为解决通信中断时多无人机自主侦察任务规划的问题,提出一种基于拥塞博弈的分布式任务规划方法。
根据问题场景给出各无人机的侦察收益函数以及各子区域的社会福利函数,基于拥塞博弈,建立多无人机自主侦察
拥塞博弈模型,验证纯纳什均衡的存在性,给出多无人机自主侦察拥塞博弈的无政府状态代价和稳定状态代价的界
限,设计一种具有性能保证并且易于实现的策略更新规则,并通过蒙特卡罗方法进行模拟仿真实验。仿真结果验证
了该模型的适用性和策略更新规则的有效性。 相似文献