分布式多類型無人機(jī)協(xié)同任務(wù)分配研究及仿真.pdf

1、隨著戰(zhàn)場環(huán)境的日益復(fù)雜，無人機(jī)作戰(zhàn)任務(wù)日益多樣作戰(zhàn)范圍日益擴(kuò)大。無人機(jī)的作戰(zhàn)方式開始從單架次獨(dú)立作戰(zhàn)的方式向著多架次、多類型的機(jī)群作戰(zhàn)方向發(fā)展。相比于無人機(jī)的單機(jī)作戰(zhàn)模式，多類型無人機(jī)系統(tǒng)的作戰(zhàn)任務(wù)一定是由多架次、不同類型的無人機(jī)協(xié)同完成的。通過對多類型無人機(jī)之間協(xié)同作戰(zhàn)的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)同任務(wù)分配的研究，可以使系統(tǒng)完成的任務(wù)類型更為多樣，同時任務(wù)完成的質(zhì)量和效率也獲得較大程度的提高。 為了更好地利用和協(xié)調(diào)多類型無人機(jī)系統(tǒng)資源，提高

2、多類型無人機(jī)的作戰(zhàn)效能，本文對分布式多類型無人機(jī)任務(wù)分配進(jìn)行了研究。以無人機(jī)執(zhí)行空對地任務(wù)為研究背景，以攻擊作為重點(diǎn)，將不同的目標(biāo)分配給不同的無人機(jī)或無人機(jī)組，多機(jī)協(xié)同任務(wù)分配問題具體表現(xiàn)為多機(jī)協(xié)同目標(biāo)分配問題。根據(jù)實(shí)際戰(zhàn)場環(huán)境的需要，將任務(wù)分配分為預(yù)分配和突發(fā)機(jī)制下的重分配。其中以預(yù)分配階段的多機(jī)協(xié)同任務(wù)分配為研究重點(diǎn)，初步研究了在突發(fā)機(jī)制下的任務(wù)重分配。本文所做的主要工作如下： (1)根據(jù)多類型無人機(jī)系統(tǒng)作戰(zhàn)范圍大、目標(biāo)較為

3、分散的特點(diǎn)，研究了基于地理位置的目標(biāo)聚類方法。分析了傳統(tǒng)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(jìn)方法。對傳統(tǒng)的方法和改進(jìn)的方法分別進(jìn)行仿真試驗(yàn)并對兩種方法的仿真結(jié)果進(jìn)行定量的評價，得出改進(jìn)的K均值方法在求解該問題時優(yōu)于傳統(tǒng)的K均值方法。 (2)預(yù)分配階段的任務(wù)分配，是利用多目標(biāo)優(yōu)化理論，將多類型無人機(jī)任務(wù)分配問題描述為多目標(biāo)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(biāo)優(yōu)化進(jìn)化算法PIMOEA，