一种基于群体智能的无人空战系统

作     者：周文卿 朱纪洪 匡敏驰 Wenqing ZHOU;Jihong ZHU;Minchi KUANG

作者机构：清华大学计算机科学与技术系北京100084 

出 版 物：《中国科学：信息科学》 (Scientia Sinica(Informationis))

年 卷 期：2020年第50卷第3期

页      面：363-374页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 0702[理学-物理学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主　　题：多无人机协同 群体智能 蚁群算法 航迹规划 自主控制 

摘      要：无人机通常是指由无线电遥控或者由自主控制算法控制的不载人飞行器.相比于有人机,无人机在执行危险任务等方面有着很大的优势,但是目前还没有能够应对高强度空战的无人机系统.此外,在执行空战任务时,单一无人机的鲁棒性往往得不到保证,而多无人机系统不仅能保证鲁棒性,还能通过饱和攻击的方式提高任务的成功率.因此,本文对基于群体智能的多无人机空战系统进行了研究.针对多无人机协同飞抵空战场并完成作战任务的问题,本文对飞机的空气动力学模型和飞机路径上的威胁区域进行了建模,并利用蚁群算法完成了无人机飞抵空战场的航迹规划.在单无人机有限状态机控制算法的基础上,结合多无人机协同,提出了一种多无人机自主控制算法以提高无人机集群在空战中的成功率.本文还搭建了一套仿真平台,对所设计算法的有效性进行了相关测试.