多无人机协同侦察任务规划方法研究综述

由于军事侦察任务的复杂性不断提高,且侦察方式逐渐向多无人机协同的方向发展,而任务规划是无人机执行侦察任务的关键技术,因此研究多无人机协同侦察任务规划方法具有重要意义。根据侦察对象的不同将其分为“点对点”协同侦察和“点对面”协同侦察两种任务模式。对于“点对点”协同侦察,对其目标分配算法与航迹规划算法的原理、优势与不足及改进方法进行了分析,介绍了航迹平滑的常用方法。对于“点对面”协同侦察,从环境信息是否可知的角度对当前的侦察方法进行了分析并总结。最后指出了未来多无人机协同侦察的发展趋势为多无人机携带多种载荷对环境未知的区域进行多角度覆盖侦察。     

基于GA算法的无人机卫星协同路径优化研究

对于无人机在侦察区域内的所需侦察点间有且仅有一次遍历所有侦察点的总飞行路径之和最短,文章以卫星提供的区域经纬度,确定区域具体坐标为前提,考虑无人机的续航航程及最远飞行距离建立路径优化模型。采用遗传算法的多次迭代求解对飞行路径进行优化,同时将数据代入SA算法作对比。算法结果表明,GA算法的结果更优,且其规划的路径具有较高的可行性,对无人机在城市内的侦察点间进行侦察作业具有实践价值。     

雷达对抗侦察无人机作战运用定量分析

在分析雷达对抗侦察无人机侦察距离和瞬时侦察区域面积的基础上,对侦察无人机作战运用进行定量分析。首先,在假设无人机飞行高度固定的前提下,建立无人机相对目标雷达航路捷径与最大侦察航路长度的函数关系,而后在此基础上分析了无人机飞行高度对最大侦察航路长度和最佳航路捷径的影响,最后对侦察任务中无人机的兵力需求进行了分析。     

无人机大区域侦察研究

利用自身携带的侦察设备对大区域内目标进行独立的侦察是无人机在现代战场上的主要应用之一。针对无人机执行侦察任务的效能问题,首先,建立了CCD摄像机的侦察模型,在分析了无人机完成侦察任务的能力和侦察代价后,提出了大区域侦察路径的效能评价模型;接着,应用效能评价模型,对无人机的光栅式侦察方式进行了改进及路径分析,并通过仿真进行了验证。研究结果对无人机完成实际的侦察任务具有一定的参考作用和工程应用价值。     

无人机侦察航迹规划研究

侦察打击一体化无人机是否可以精确地打击目标很大程度上取决于之前的侦察,因此侦察航迹规划系统对于这类无人机来说就显得尤为关键。首先对无人机侦察打击一体化系统进行设计,接着对搜索区域、机载侦察设备的探测区域和动作库进行建模,并根据性能指标进行决策,最后通过仿真验证。结果表明该系统能够根据当前的各种态势自主决策,生成的航迹完全可以满足无人机自主侦察的要求,使在该区域内搜索的无人机发现目标的概率最大。     

无人机多目标侦察航迹规划方法

针对侦察型无人机在任务区域对多个任务目标进行侦察时的航迹规划问题,提出了一种基于改进帝国竞争算法(ICA)的无人机多目标侦察航迹规划方法。首先,把任务区域多个目标的侦察顺序问题转化为旅行商问题(TSP)模型,然后通过改进智能单粒子优化(ISPO)算法快速计算每种顺序的最优航迹,以与航迹长度和航迹复杂程度有关的值为国家权力大小,最终通过ICA对其求解。仿真结果表明,该方法能够顺利计算出近似最优的侦察顺序和满足飞行性能约束的航迹。     

基于多蚁群系统的多无人机反侦察航迹规划

无人机侦察具有机动性强、定位精度高等优势,可有效弥补航天侦察过境时间受限和技术侦察难以定位电磁静默目标的不足。搭载机载雷达侦察系统的多架无人机协同对热点区域搜索,“以空侦海”可大幅提升联合作战行动中对海搜索侦察能力。因此,无人机协同海域态势感知路径规划问题研究具有重大意义。提出了基于Markov Mento-Carlo仿真+多类型蚁群系统算法的多无人机协同搜索方法,并根据概率热图提供的先验概率以及机动策略,提出了基于贝叶斯的概率图更新策略。     

多无人机侦察任务分配方法研究综述

运用多无人机执行侦察任务具有突出优势,研究多无人机侦察任务分配方法具有重要意义.从多无人机侦察任务分配问题建模与求解两个方面展开综述.首先对经典模型进行介绍并分类,讨论其特点及适用问题;其次对集中式、分布式、混合式求解方法进行归纳,对代表算法进行介绍,分析其优缺点与应用前景;最后结合实际需要指出目前多无人机侦察任务分配方法在模型建立、任务分配动态性、任务分配不确定性、任务分配对抗性和大规模任务分配等方面存在的不足以及未来的研究方向.     

无人机光电侦察、监视技术研究

无人机是获取战场情报、进行监视和侦察活动的最佳平台,已成为未来战争中的重要武器,而其情报、监视和侦察能力的提升更依赖于无人机光电系统技术的发展.从无人机的侦察、监视任务出发,详细介绍了无人机上的各种光电侦察,监视设备,并分析了各种光电设备的优缺点和应用现状;系统研究了无人机光电系统的侦察、监视技术,并对无人机光电系统的搜索、跟踪等关键技术进行了详细研究;最后对无人机光电系统的发展趋势加以预测和展望.     

警用无人机发展现状及问题研究

随着各种无人和人工智能技术的发展和利用,我国警用无人机已经取得了一定的成就,不仅可以用于治安巡逻,同时也可用于侦察追踪等各个方面,但同时在应用过程种也存在一定的问题。因此,将对警用无人机的发展现状进行详细的分析研究,并对所存在的问题进行探讨。     

无人机覆盖搜索地域通信网交叉式航路规划

针对地域通信网的侦察搜索问题,提出一种以交叉式航路来实现对地域通信网部署区域完全覆盖搜索的无人机航路规划方法。首先,根据地域通信网结构特点以及干线节点天线波束特性,定性地分析得到无人机侦察干线节点时的最大侦察距离与盲区侦察距离,并分析得到无人机搜索干线节点的静态模型以及动态模型;其次,根据侦察模型,建立并优化无遗漏搜索的无人机交叉式搜索航路模型,该方法可保证搜索到地域通信网所有干线节点,并提高任务执行效率;最后,对无人机交叉搜索航路进行仿真,仿真结果表明,该方法能有效搜索到地域通信网每一个干线节点,并求解了无人机交叉式覆盖搜索航路代价。     

基于小波的感兴趣区域无人机侦察图像的压缩

由于无人机飞行高度高、速度快,所以无人机侦察图像的目标和细节多、数据量大。为了实现图像数据的高速实时传输,需要对无人机侦察图像进行高压缩比压缩;但是在实际应用中,往往只对某些细节和目标感兴趣,要求这些区域清晰可见,这与图像的高压缩比压缩相矛盾,因此,本文提出了一种基于小波的无人机侦察图像压缩方法。该方法将感兴趣的军事目标从原图像中分离开来,对ROI（感兴趣区域）采用低压缩比甚至无损压缩,而对BG（背景区域）采用高压缩比压缩,最后合成两幅图像,解决了无人侦察机图像高压缩比和高质量之间的矛盾。     

基于聚类和强化学习的多无人机协同侦察任务规划

针对多无人机协同侦察规划问题,由于自顶而下的研究方法有效降低了问题的求解难度,该方法逐渐成为主流研究方向。然而,当面对当前环境发生变化时,上述方法需要对问题进行重新优化求解,以至于实时性表现较差。为解决上述问题,文中提出基于聚类和强化学习的无人机群协同侦察任务规划,该方法将无人机荷载的探测半径考虑到侦察任务的聚类算法中,将探测半径作为范围限定,对整个任务区域进行划分,重新聚为K个子区域,并将子区域内的目标归类到一个中心目标,从而使得原始目标的聚类结果更鲁棒的同时有效降低任务的量级。此外,将影响协同任务的关键因素,例如无人机航行状态、存活几率以及环境变化等要素作为任务目标的约束项,构建协同侦察任务规划的优化模型;最后将奖励函数应用到协同任务求解中通过最大化奖励优化模型的性能,从而达到对环境等要素的良好适应性。     

多无人机飞行路径自动规划算法研究

路径规划对无人机完成其侦察作战任务具有重要意义。针对多无人机飞行路径自动规划算法,从模型建立和算法设计2个方面对规划过程中的关键技术进行了详细分析。算法采用构造Voronoi多边形图的方法来进行路径规划。基于构建的战场环境V图,采用图论中的Dijkstra算法,对V图进行搜索得到初始航路并进行优化。经过分析仿真结果证明,该算法能对典型的多无人机飞行任务进行路径规划,并能满足多种约束条件,获取合理的规划结果。     

无人机技侦载荷技术

本文在对无人技术侦察飞机的独特优点、国外无人机侦察系统发展现状作了简要阐述后,着重对无人机侦察系统的主要技术进行了分析。     

无人机侦察图像快速去雾算法

无人机在进行情报侦察时,容易受到不良天候条件的影响,使得侦察图像模糊不清,对比度下降,但是现有较多算法解决此类问题的实时性较差,所以本文提出了基于暗通道原理的无人机侦察图像快速去雾算法。首先对图像进行降采样,根据大气物理模型和暗通道原理,利用最小值滤波和均值滤波分析出透射率和大气光强的求解方法并进行优化,最后求解出去雾图像。通过实验验证,本文算法简单有效,实时性极高,可以用于工程实现。而且算法对图像的亮度也有一定的调整功能,具有较强的鲁棒性。     

无人机多侦察载荷协同侦察效能评估

多侦察载荷协同侦察已经成为当前和未来无人侦察机主流工作方式。根据电子信号侦察设备、合成孔径雷达（SAR）和长焦距倾斜CCD相机3种机载侦察载荷的侦察特点,分析了影响机载多侦察载荷协同侦察效能的因素和指标,在各分项评估模型的基础上采用线性加权算法建立了无人机多侦察载荷的协同侦察效能模型。最后分别在不同强度的电子对抗环境下,对以上3种机载侦察载荷两两协同的侦察效能进行了计算和分析,验证了模型的可用性。     

无人机侦察任务规划预处理方法

随着无人机相关关键技术的突破,无人机在军民两域得到了广泛应用。本文研究了一种依据目标点地理信息对无人机侦察任务规划的预处理方法,讨论了运用和改进K-均值(K-Means)算法对众多"目标点"聚类成不同"任务区"的过程,对无人机侦察任务分配和行航线规划具有极大参考作用。     

无人机中各记录方式的分析与比较

在无人机侦察系统中,能否对侦察图像和遥测、遥控数据进行有效的记录,以供情报分析和事后回放使用,是无人机侦察系统是否成功的一个重要标志。分析和比较了无人机系统中常用的各种记录设备的优缺点和技术实现方式。对磁盘阵列记录、磁带机、录像机、光盘的各自性能特点、使用方式以及使用环境做了详尽的分析和论述,为无人机设计的相关人员提供了极有价值的参考信息和使用方法。     

无人机图像侦察目标定位方法及精度分析

为了提高无人机目标定位的速度和精度,提出了一种可靠的基于无人机图像侦察的目标定位算法:首先利用无人机光电系统获得实时侦察目标的图像信息,然后把目标在图像上坐标和无人机自身飞行参数相结合,通过坐标变换和几何求解等过程,构建出目标定位方程,计算出目标的大地坐标。在考虑整个定位过程中存在实际误差的情况下,根据无人机飞行时记录的数据,利用蒙特卡罗模拟法进行仿真实验。实验结果表明,此目标定位算法能快速准确地定位目标,定位精度达到了12.683195 m,说明该算法良好的实时性、精确性、可靠性和可行性。