基于动态联盟策略的无人机集群在线任务规划方法

作     者：王孟阳 张栋 唐硕 许斌 赵军民 WANG Mengyang;ZHANG Dong;TANG Shuo;XU Bin;ZHAO Junmin

作者机构：西北工业大学航天学院陕西西安710072 陕西省空天飞行器设计重点实验室陕西西安710072 西北工业大学自动化学院陕西西安710072 西安现代控制技术研究所陕西西安710018 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2023年第44卷第8期

页      面：2207-2223页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(61933010) 国家自然科学基金青年科学基金项目(61903301)。 

主　　题：无人机 集群系统 任务联盟 任务规划 在线算法 

摘      要：针对复杂战场环境下无人集群任务规划所面临的高动态性、强不确定性以及多约束问题,提出一种基于动态联盟策略的分布式在线任务规划方法。描述无人机集群动态任务规划的典型场景,建立了异构无人机集群的多约束分布式任务规划数学模型;设计考虑集群动态拓扑约束的任务联盟组建策略,提出耦合Dubins航迹规划的改进蚁群算法,实现多约束强不确定动态任务规划问题的在线求解;构建异构无人机集群察打评一体的任务仿真场景,通过数字仿真以及虚实结合的半实物仿真技术验证所提出的策略和算法的有效性。研究结果表明:所提方法在动态任务规划过程中能够在损失较少任务完成时间的前提下可获得较优的系统效能,对于后续研究工作进一步走向工程化应用具有一定意义。