多無人機任務(wù)規(guī)劃研究.pdf

1、對特定目標(biāo)持續(xù)高效的偵察是現(xiàn)今無人機(UAV)應(yīng)用的一個重要方面。如何根據(jù)任務(wù)需求合理分配無人機偵察資源，制定偵察任務(wù)計劃，進行多無人機任務(wù)規(guī)劃是提高無人機任務(wù)偵察效能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
　　多無人機任務(wù)規(guī)劃是一個復(fù)雜的多約束多目標(biāo)優(yōu)化問題，主要研究在滿足無人機能力約束以及偵察任務(wù)需求前提下，合理安排無人機資源在合適的時間對目標(biāo)進行偵察，以提高無人機整體的偵察效能。本文對問題進行建模分析并設(shè)計相應(yīng)求解算法，主要研究工作如下：

2、　　(1)研究了多無人機任務(wù)規(guī)劃問題。根據(jù)偵察任務(wù)的目標(biāo)位置、圖像類型要求、地面分辨率要求、任務(wù)優(yōu)先級、時間要求等屬性對任務(wù)進行形式化描述：提出了任務(wù)分解的定義，研究了點目標(biāo)、區(qū)域目標(biāo)、海洋移動目標(biāo)等偵察任務(wù)的分解方法：建立了單機場單機型任務(wù)規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計了啟發(fā)式求解算法，在單機場單機型問題基礎(chǔ)上研究了多機場多機型問題，建立了其數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，通過啟發(fā)式算法求出一個初始解，設(shè)計了基于禁忌搜索的初始解改進算法。
　　(2)研

3、究了多無入機任務(wù)重規(guī)劃問題。分析了任務(wù)重規(guī)劃的觸發(fā)因素，研究了基于新增任務(wù)的重規(guī)劃；建立了以最小擾動量、最大安排任務(wù)數(shù)和最小成本為目標(biāo)的新增任務(wù)重規(guī)劃模型，提出了最小沖突集的構(gòu)造方法，設(shè)計了基于最小沖突集的約束規(guī)劃求解算法，有效地控制了重規(guī)劃方案與初始方案間的變化量，降低了重規(guī)劃所帶來的成本和風(fēng)險。
　　(3)開發(fā)了多無人機任務(wù)規(guī)劃原型系統(tǒng)。結(jié)合多無人機任務(wù)規(guī)劃和重規(guī)劃模型和算法的理論研究，開發(fā)了多無人機任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)，設(shè)計仿真案例