多無人機(jī)協(xié)同計(jì)劃作戰(zhàn)數(shù)學(xué)建模論文

1、 - 1 - 參賽密碼 （由組委會(huì)填寫） （由組委會(huì)填寫） 全 “華為 “華為杯”第十三屆全國研究生 ”第十三屆全國研究生 數(shù)學(xué)建模競賽 數(shù)學(xué)建模競賽 學(xué) 校 上海理工 上海理工大學(xué) 大學(xué) 參賽隊(duì)號(hào) 參賽隊(duì)號(hào) 10252152 隊(duì)員姓名 隊(duì)員姓名 1.張 浩 2.賈 振 3.張 會(huì) - 3 - 基地 偵察目標(biāo)路線 航行里程數(shù)（km） 雷達(dá)區(qū)范圍航行時(shí)間(h) FY-1-S1，F(xiàn)Y-1-S2 FY-1-S1 FY-1-S2

2、 FY-1-S1 FY-1-S2 P01 5-8-6-7-14-13 443.123 442.353 2.216 2.212 P05 1-2-3-4-12 354.249 353.963 1.771 1.77 P07 10-9-11 350.275 350.0196 1.751 1.75 合計(jì) 1147.647 1146.336 5.738 5.732 總計(jì) 2293.983 11.47 對(duì)于問題

3、二，在完成問題一的偵察任務(wù)上，分析 FY-2 型通信中繼無人機(jī)完成通信任務(wù)至少需要的架次數(shù)。 首先在問題一得出的最佳航線和最優(yōu)調(diào)度的基礎(chǔ)上，增加對(duì) FY-2 型通信范圍約束，運(yùn)用 matlab 編程求解，得到完成問題一的任務(wù)至少需要 3 架 FY-2 型通信中繼無人機(jī)，在防御方雷達(dá)區(qū)檢測范圍的航行時(shí)間總和為 6.876 小時(shí)。最佳航跡和最優(yōu)調(diào)度如圖 5-1、圖 5-2 所示。 對(duì)于問題三，要求在 7 個(gè)小時(shí)內(nèi)完成對(duì) 10 個(gè)目標(biāo)群的火力

4、打擊，并保證攻擊方的無人機(jī)滯留防御方雷達(dá)有效探測范圍內(nèi)的時(shí)間總和最小。 基于問題一中模糊聚類分析所得 3 個(gè)目標(biāo)群分區(qū)，針對(duì)多目標(biāo)協(xié)同攻擊規(guī)劃任務(wù)運(yùn)用競標(biāo)算法，建立多無人機(jī)多目標(biāo)協(xié)同攻擊任務(wù)分配模型，求解得到共需要派出 91 架 FY FY-3、8 架 FY FY-1 型無人機(jī)完成任務(wù)， 從第一架飛機(jī)進(jìn)入雷達(dá)區(qū)到轟炸完最后一個(gè)目標(biāo)，共用 共用 1.673 1.673 小時(shí)， 小時(shí)， 無人機(jī)在防御方雷達(dá)監(jiān)測范圍的時(shí)間總和為 6.924 6

5、.924 小時(shí) 小時(shí)。 具體飛行路線、FY-3 型無人機(jī)攜帶炸彈清單、攻擊目標(biāo)清單如表 6-2、表 6-3、表 6-4、圖 6-2、圖 6-3 所示。 分區(qū) 攜帶 D-1 型炸彈 FY-3 數(shù)量 攜帶 D-2 型炸彈 FY-3 數(shù)量 一區(qū) 29 架 3 架 二區(qū) 32 架 2 架 三區(qū) 22 架 3 架 對(duì)于問題四，A02、A05、A09 周邊可能還配置有三部遠(yuǎn)程搜索雷達(dá)，相繼開機(jī)工作， 分析確定 3 個(gè)遠(yuǎn)程搜索雷達(dá)相

6、繼開機(jī)工作的 6 種情況， 在對(duì)問題三無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃的基礎(chǔ)上， 以安排距離遠(yuǎn)程搜索雷達(dá)最近的無人機(jī)將其摧毀的思路，分別對(duì)三部遠(yuǎn)程搜索雷達(dá) 6 種開機(jī)情況下未被炸毀的雷達(dá)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行無人機(jī)任務(wù)的規(guī)劃。具體任務(wù)規(guī)劃如表 7-1 到表 7-6 所示。 對(duì)于問題五， 首先基于上述問題中所構(gòu)建的模型和模型運(yùn)算的結(jié)果， 對(duì)目標(biāo)遺傳算法、 目標(biāo)分配模型優(yōu)點(diǎn)分析和評(píng)價(jià)。 然后提出提高算法的效率的相應(yīng)措施。最后改變和調(diào)整對(duì)無人機(jī)作戰(zhàn)能力影響較大的參數(shù)， 提