有人/无人机混合编队协同任务分配方法

任务分配方法是任务控制过程的重要组成部分,是协同作战指挥决策的关键。本文在多无人机协同任务分配的基础上,分析了有人/无人机编队协同作战的突出特点,着重研究飞行员工作状态对参与任务分配的各无人机作战效能的影响,建立了基于飞行时间和工作负载的飞行员工作状态评价模型,并对传统无人机作战效能函数的数学模型进行改进,提出了有人机飞行员工作状态影响下的无人机效能评估模型。针对有人/无人机混合编队协同作战想定,进行了仿真计算。仿真结果表明：飞行员工作状态会对无人机的任务效能和编队的任务分配结果产生显著影响, 同时说明在有人/无人机混合编队的效能评估和任务分配过程中,飞行员的工作状态影响是不可忽略的因素。     

基于分层控制结构的有人/无人机编队队形控制

针对有人/无人机(MAV/UAV)系统在三维空间下的协同编队队形保持和变换问题,提出了具有分层结构的有人/无人机编队控制方法。根据有人/无人机指挥控制方式和作战流程,设计有人/无人机编队系统控制结构,其中,采用动态面控制方法设计有人机轨迹跟踪控制器,解决了反步控制中虚拟控制信号反复求导的问题;基于有限集中分布式编队控制策略设计无人机编队控制器,实现了多架无人机与有人机的协同编队飞行,并基于Lyapunov理论证明了控制器的稳定性。最后,针对三维空间下的有人/无人机编队进行仿真,仿真结果验证了所设计有人/无人机编队控制策略的有效性。     

有人/无人机编队指挥控制系统决策分配

在有人/无人机编队指挥控制系统设计与作战使用过程中,为了充分发挥有人机指挥员与无人机自主决策系统的决策优势,需要将决策功能在两者之间进行合理分配。给出了指挥控制系统决策分配过程,在该过程中存在较大的主观不确定性,针对属性值无法准确测度的特点,采用不确定性语言型多属性决策(ULMADM)方法,综合处理不确定语言评估属性值,确定了决策功能的自动化等级范围和最优自动化等级。算例表明了ULMADM方法解决决策分配问题的可行性、有效性和通用性。     

预警机指挥多编队作战中的威胁评估算法研究

在预警机指挥下的多编队作战中,态势评估和目标分配是关系到作战结果好坏的重要问题.作为态势评估的一部分,威胁评估是进行合理的目标分配的前提.基于多属性决策的原则,分析了影响目标编队威胁程度的重要因素,建立了预警机指挥多编队作战的威胁评估模型.运用适合多编队多机型作战分析的平均数动力学方法,提出了计算目标编队威胁程度的算法,并验证了模型的有效性.     

基于MDP的有/无人机编队对地攻击行动方案规划

针对有/无人机编队对地攻击作战行动方案规划求解问题,提出一种基于马尔可夫决策过程(MDP)模型的求解策略。首先,依据有/无人机编队对地攻击兵力组成和行动特点,给出了MDP模型中状态集与行动集的形成方法,设计了MDP模型中状态转移概率计算方法和报酬函数,考虑资源、时间等约束条件,进一步建立了行动方案生成MDP优化模型;其次,对蚁群算法的路径选择概率和信息素更新策略进行了改进,并应用于MDP优化模型求解;最后,进行了仿真分析,结果表明,提出的方案能够有效地求解有/无人机编队行动方案生成问题,求解过程速度快,解质量较高。     

有人/无人机协同空地作战关键技术综述

有人/无人机协同作战是C4KISR体系下一种典型的作战方式,综合有人/无人机协同作战在各国的研究及进展情况,给出了有人/无人机协同作战指挥控制系统的结构,按照空域和时域两个方面分析了有人机、无人机两个平台的组成部分及协同控制功能,归纳出协同作战所需要解决的关键技术,并且给出了一个在典型作战任务想定下的作战情报指令及控制...     

基于MAS的编队对地攻击仿真评估

针对协同对编队对地攻击作战效能的影响,提出了基于多智能体(Multi-Agent System,MAS)的编队对地攻击作战效能评估方法。根据编队中各实体具有的自主性或半自主性特点,以及各实体的功能与作战过程,分别建立了编队作战实体的Agent模型以及基于实体Agent交互的编队对地攻击体系的MAS模型。在此基础上,以HLA技术为支撑研究了MAS模型的仿真实现问题,实现了基于MAS的编队对地攻击协同作战效能的仿真评估。该方法有效解决了编队对地攻击体系通过协同产生的整体行为建模问题,从而解决了编队整体合力产生的作战效能评估问题。     

属性权重不确定的直觉模糊多属性决策的威胁评估方法

在直觉模糊集的框架下,重点研究了目标属性值为区间数且权重完全未知,决策者对方案具有偏好信息的问题,提出一种属性权重不确定的直觉模糊多属性决策的威胁评估方法。首先,针对上述问题,建立了直觉模糊区间判断矩阵,给出了目标属性为区间数的指标值规范化处理方法;其次,分析了决策者对方案中所涉及的目标属性、属性权重及决策者权威度,建立了群决策的方案偏好模型;再次,针对目标属性值在某一区间内变化的特点,给出了直觉模糊区间值的接近度与理想解的定义,建立了最优属性权重约束优化模型;最后,以典型的威胁评估实例验证了该方法可同时反映主观和客观信息对目标威胁评估的影响,可有效避免因部分传感器失效或受外界环境因素影响以及决策者主观经验所带来的偏差,实际目标威胁评估结果验证了该方法的优越性。     

无人航空和有人航空混合运行的管制员负荷研究

域管制员的工作负荷的研究非常重要,提出一种无人航空和有人航空混合运行下的管制员指挥无人机的工作负荷量化方法,为研究融合空域的容量奠定基础。通过对比管制员对无人航空器和有人航空器发布指令的时间,制定了问卷,通过分析问卷结果得出混合运行方式下的管制员指挥无人机的工作负荷的量表。     

四旋翼无人机飞行控制系统设计研究

根据模块化思想分别对四旋翼无人机[1]硬件系统的控制器模块、传感器模块、电源模块、执行机构模块以及遥控器模块[2-3]进行了详细的阐述,并给出了相应的电路设计。根据硬件系统所需的要求设计了飞行控制系统软件方案总体流程图,最后根据图形化语言LabVIEW设计了一套基于四旋翼无人机飞行控制系统的显示界面用来实时采集四旋翼无人机飞行器姿态角的数据[4],通过转台实验分析证明,文中所设计四旋翼无人机飞行控制系统满足最初预期效果,为进一步研究奠定了理论基础。     

一种新的无人机航拍序列图像快速拼接方法

 无人驾驶飞机航拍序列图像的邻近帧间含有大量的相交区域,这些相交区域是进行基于特征的图像拼接的基础,但是也成为了降低拼接效率的冗余信息.因此,本文提出一种既稳定又具有较小时间开销的无人机航拍序列图像的自动拼接方法.利用图像拼接过程中查找到的匹配特征点,自适应提取出适于航拍序列图像快速拼接的关键帧;在分析了序列图像的拼接时的相交区域的运动模型的基础上,建立了无人机航拍序列图像配准过程中的特征搜索区域预测的卡尔曼滤波器,减少了特征搜索和配准的时间;然后给出了详细无人机航拍序列图像的快速拼接方法,实验结果显示,本文的方法具有较好的拼接效果和拼接效率.     

一种无人飞行器监控数据预处理方法

阐述了对无人飞行器进行监控的必要性和重要意义,设计了一种无人飞行器监控数据预处理流程。首先采用空间对准算法将各传感器数据统一到空管系统坐标系下。然后根据无人飞行器的运动特点提出了基于改进“当前”统计模型的自适应卡尔曼目标滤波算法对航迹数据进行平滑滤波,该算法根据滤波新息的变化自适应调整机动频率,仿真表明改进后的算法能够实现对目标更为精确的跟踪。之后对航迹数据中的野值进行了判别和剔除。最后规范统一了各传感器的数据帧格式,实现了对监控数据进行预处理的目的。     

无人机系统的模糊FMECA分析方法研究

针对传统无人机FMECA方法存在模糊性,难以进行定量分析,得不出精确分析结果的问题,提出了基于模糊综合评判的FMECA分析方法。不仅将传统FMECA中定性指标予以定量化分析,而且通过多级评判,突出了下级对上级的影响,使分析更具有连续性。以无人机系统中的舵机为例进行模糊FMECA分析,对其各个主要的失效模式进行了模糊综合评判,得出较好的分析结果。     

电子战无人机的发展现状及趋势

介绍了电子战无人机的发展概况,阐述了电子战无人机的种类与特点,论述了电子战无人机的作战应用及其未来的发展趋势。     

无人机假目标干扰有效性要求分析

分析无人机任务航路上的假目标干扰有效性有助于加深飞行航路和任务配置参数的理解。在简要描述假目标无人机的十扰过程和干扰原理的基础上,从空域要求、干扰样式要求、功率要求和航路要求四个方面出发,提出了假目标无人机成功实施干扰所需的前提条件,为判断其在飞行航路上能否彤成有效干扰提供了依据。     

基于稀疏A*算法的无人机航路规划方法

针对多约束条件下三维空间航路规划问题,分析了三维规划空间的划分方法,综合考虑航程代价、爬升代价和威胁代价等因素,针对航路规划任务对各种指标的偏重程度,引入指标的权重系数,设计了代价函数,并编制了稀疏A*算法流程,对算法的有效性进行了仿真验证.验证结果表明:采用稀疏A*算法能够有效地解决多约束条件下的三维空间航路规划问题.     

无人机影像区域网平差精度研究

轻型无人机以其机动灵活的特点,能够适应地形复杂、多云雾地区的飞行任务。但是由于其镜头小,获取的影像具有像幅小、数量多、基线短、重叠度不规则等特点,使得在进行区域网平差时和传统的航空影像有所不同。为解决无人机影像区域网平差工作量大、精度不高的问题,对获取的无人机影像进行了常规光束法区域网平差试验,利用无人机机载POS数据进行POS辅助光束法区域网平差,针对无人机获取的原始POS数据精度不高的问题,通过在区域网内布设少量控制点,建立POS数据改正模型,从而获取POS数据误差改正参数,对原始POS数据进行改正。提出了一种利用改正后POS数据辅助区域网平差的方法,并对三种方法的精度进行了评定。研究结果表明,常规方法的精度要优于直接利用原始POS数据的方法,利用改正后POS数据的方法在精度上接近常规方法,同时提高了区域网平差的效率。