多無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃研究.pdf

1、對(duì)特定目標(biāo)持續(xù)高效的偵察是現(xiàn)今無(wú)人機(jī)(UAV)應(yīng)用的一個(gè)重要方面。如何根據(jù)任務(wù)需求合理分配無(wú)人機(jī)偵察資源，制定偵察任務(wù)計(jì)劃，進(jìn)行多無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃是提高無(wú)人機(jī)任務(wù)偵察效能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
　　多無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃是一個(gè)復(fù)雜的多約束多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，主要研究在滿(mǎn)足無(wú)人機(jī)能力約束以及偵察任務(wù)需求前提下，合理安排無(wú)人機(jī)資源在合適的時(shí)間對(duì)目標(biāo)進(jìn)行偵察，以提高無(wú)人機(jī)整體的偵察效能。本文對(duì)問(wèn)題進(jìn)行建模分析并設(shè)計(jì)相應(yīng)求解算法，主要研究工作如下：

2、　　(1)研究了多無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃問(wèn)題。根據(jù)偵察任務(wù)的目標(biāo)位置、圖像類(lèi)型要求、地面分辨率要求、任務(wù)優(yōu)先級(jí)、時(shí)間要求等屬性對(duì)任務(wù)進(jìn)行形式化描述：提出了任務(wù)分解的定義，研究了點(diǎn)目標(biāo)、區(qū)域目標(biāo)、海洋移動(dòng)目標(biāo)等偵察任務(wù)的分解方法：建立了單機(jī)場(chǎng)單機(jī)型任務(wù)規(guī)劃問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了啟發(fā)式求解算法，在單機(jī)場(chǎng)單機(jī)型問(wèn)題基礎(chǔ)上研究了多機(jī)場(chǎng)多機(jī)型問(wèn)題，建立了其數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，通過(guò)啟發(fā)式算法求出一個(gè)初始解，設(shè)計(jì)了基于禁忌搜索的初始解改進(jìn)算法。
　　(2)研

3、究了多無(wú)入機(jī)任務(wù)重規(guī)劃問(wèn)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(dòng)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(jì)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(lái)的成本和風(fēng)險(xiǎn)。
　　(3)開(kāi)發(fā)了多無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃原型系統(tǒng)。結(jié)合多無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃和重規(guī)劃模型和算法的理論研究，開(kāi)發(fā)了多無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)，設(shè)計(jì)仿真案例