基于蚁群算法的多无人机协同任务规划研究

现代战争中,无人机对战前情报收集、重要空域控制、重点目标监视和打击等起着关键作用.随着攻击方参战无人机的规模增加,相应防御方的防御力度也在提高.无人机群的作战任务面临的是多目标多雷达的防御群.因此,多无人机协同任务规划的研究主要集中在任务分配和路径规划.基于蚁群算法建立了针对目标群简化的数学模型,解决了侦查无人机滞留防御方雷达探测范围内的时间总和最小的航线优化问题,完成了无人机侦查任务拟制最佳路线和调度策略,实现了多无人机的协同任务规划.     

基于改进人工蜂群算法的多无人机协同任务规划

多无人机协同任务规划是多无人机协同作战的关键.针对无人机信息共享、多任务能力等特点提高了任务规划难度,考虑战场威胁分布、目标任务时序、无人机续航时间等因素,建立了多无人机协同执行多目标的多任务规划数学模型.通过引入动态评价选择策略、引入Metropolis准则等方式提出改进人工蜂群算法(IABC)对该模型求解.通过对多无人机协同任务规划模型进行求解分析,验证了该模型和规划算法的正确性和有效性.     

多无人机协同编队飞行控制研究现状及发展

无人机在军事和民用应用上越来越广泛,为使无人机能够更好地发挥作用,需要采用多无人机编队飞行控制来实现协同侦察、作战、防御及喷洒农药等任务.多无人机协同编队控制技术主要包括信息感知技术、数据融合技术、任务分配技术、航迹规划技术、编队控制技术、通信组网技术和虚拟/实物验证实验平台技术等.首先对国内外多无人机编队相关技术的现状和进展进行综述,然后重点对多无人机编队控制方法进行分析,并对队形设计、队形调整和队形重构等问题进行归纳总结,最后对多无人机协同编队所面临的机遇和挑战进行了展望.结果表明:目前多无人机编队飞行理论方面取得了丰硕成果,但是实物飞行试验仅能实现简单通信环境下的协同编队飞行,任务分配和航迹规划实时性不高,控制方法应对突发情况鲁棒性低,多机多传感器协同感知能力不足,欠缺对实体的仿真实现,未来的研究方向应是突破上述关键技术的不足,开展复杂感知约束和复杂通信环境下的多无人机协同编队飞行研究,提出更加有效的控制方法,并进行多无人机实物编队飞行试验,使无人机能够更好地完成既定任务.     

可接受风险水平下城市空域无人机路径规划方法研究综述

无人机作为城市空中交通运输的新型运载工具,进入城市空域运行,会给地面公共安全带来巨大安全隐患.本文从无人机运行风险要素分析、城市区域风险分布地图和基于风险地图的路径规划方法3个方面,梳理了国内外学者对无人机运行地面风险评估和无人机运行规划相关研究现状.最后文章对基于可接受风险的城市空域无人机运行规划研究趋势进行展望,指...     

基于遗传算法的多无人机协同逆推式路径规划

综合了多无人机群的任务和任务区域的特点,在优化过程中考虑了机群综合获利效益、无人机(UAV)的的最大转弯角限制和多无人机成员间防碰和威胁区域的生存概率,合理构建了UAV任务的目标函数和约束条件。将协同逆推预测控制(CRH)方法引入无人机机群路径规划方法的研究中,并采用遗传算法求出了满足目标和约束要求的控制量。仿真算例表明采用介绍的协同逆推式路径规划算法,任务空间中无人机能够自动地分别访问不同的目标以得到最大的获利值,证明了算法的有效性。     

一种无监督学习型神经网络的无人机全区域侦察路径规划

针对不确定信息条件下的无人机全区域侦察路径规划问题,提出了一种基于遗传算法的神经网络无监督学习方法.构建了环境模型、无人机模型与评价指标,并建立了无人机全区域侦察路径规划的神经网络模型.在此基础上,考虑到路径规划神经网络训练样本难以获取的问题,采用遗传算法对神经网络参数的无监督训练进行了优化.相对于传统方法,文中构建的...     

美军大型无人机装备发展概述(下)

三 美军大型无人机装备发展的现状 现阶段,美国空军和海军是大型无人机的主要使用方,也是未来高性能大型无人机的主要需求方,美国国防部则重点统筹各军种大型无人机的总体发展规划,挖掘军内外各种资源,扩充技术储备.下面重点从军种及国防部层面对大型无人机的发展现状进行具体论述.     

基于蚁群-粒子群融合算法的无人机三维航迹规划研究

无人机飞行空间广阔,需要一种快速搜索最佳路径的方法,本文在飞行区域中建立航迹规划环境模型和防空威胁区模型,在满足无人机飞行约束条件的情况下,为无人机航迹规划提供一种蚁群-粒子群融合算法,充分利用蚁群算法良好的分布机制、信息反馈机制和粒子群算法收敛速度快、全局搜索能力强的特点,使无人机能够自动避开威胁区,搜索出一条安全有效航迹,并保证航线的完整性和最优性.用Matlab对算法进行仿真实验证明,算法能为无人机的三维航迹规划提供一种快速、安全、高效的搜索方法.     

用于桥梁病害检测的无人机地面站设计及实现

无人机地面站作为无人机控制系统中至关重要的一部分,其主要功能为无人机飞行控制以及任务管理.设计专用无人机地面站,提高对于任务的适应度,是推广应用无人机的一大有效举措.本文基于实际需求,设计及实现了用于桥梁病害检测的专用无人机地面站,该地面站具备无人机飞行监控、快捷控制、飞行任务规划、飞行路径以及航迹显示等功能,其基于Visual Studio 2019软件开发,主框架采用C#编写,电子地图采用Google map (Gmap)以及Google Earth二次开发实现,数据协议采用MAVlink协议.通过实机测试,地面站软件各个功能模块工作良好,能够高效地完成既定任务,可以达到设计目标.     

基于遗传模拟退火算法的无人机航迹规划

航迹规划技术是无人机任务规划系统中重要的核心技术之一,无人机飞行空间广阔,需要一种快速搜索最佳路径的方法。首先在飞行区域中建立数字地图模型和防空威胁区模型,在满足无人机飞行约束条件的情况下,为无人机航迹规划提供一种遗传模拟退火算法,充分利用模拟退化算法的概率突跳特性和遗传算法强大的快速搜索能力。仿真结果表明,使用该算法无人机能够自动避开模拟数字地图的威胁区,搜索出一条安全有效航迹,并保证航线的完整性和最优性。