分布式多類型無人機協同任務分配研究及仿真.pdf

1、隨著戰(zhàn)場環(huán)境的日益復雜，無人機作戰(zhàn)任務日益多樣作戰(zhàn)范圍日益擴大。無人機的作戰(zhàn)方式開始從單架次獨立作戰(zhàn)的方式向著多架次、多類型的機群作戰(zhàn)方向發(fā)展。相比于無人機的單機作戰(zhàn)模式，多類型無人機系統的作戰(zhàn)任務一定是由多架次、不同類型的無人機協同完成的。通過對多類型無人機之間協同作戰(zhàn)的體系結構和協同任務分配的研究，可以使系統完成的任務類型更為多樣，同時任務完成的質量和效率也獲得較大程度的提高。 為了更好地利用和協調多類型無人機系統資源，提高

2、多類型無人機的作戰(zhàn)效能，本文對分布式多類型無人機任務分配進行了研究。以無人機執(zhí)行空對地任務為研究背景，以攻擊作為重點，將不同的目標分配給不同的無人機或無人機組，多機協同任務分配問題具體表現為多機協同目標分配問題。根據實際戰(zhàn)場環(huán)境的需要，將任務分配分為預分配和突發(fā)機制下的重分配。其中以預分配階段的多機協同任務分配為研究重點，初步研究了在突發(fā)機制下的任務重分配。本文所做的主要工作如下： (1)根據多類型無人機系統作戰(zhàn)范圍大、目標較為

3、分散的特點，研究了基于地理位置的目標聚類方法。分析了傳統的K均值算法在求解該問題中的不足，并針對不足研究了K均值的改進方法。對傳統的方法和改進的方法分別進行仿真試驗并對兩種方法的仿真結果進行定量的評價，得出改進的K均值方法在求解該問題時優(yōu)于傳統的K均值方法。 (2)預分配階段的任務分配，是利用多目標優(yōu)化理論，將多類型無人機任務分配問題描述為多目標優(yōu)化問題。采用了一種引入決策者偏好信息和保持多樣性的多目標優(yōu)化進化算法PIMOEA，