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基于空中投放平台的无人机集群区域侦察策略

兵器装备工程学报 2023年第9期44卷 11-19页

作者：胡全鑫高桂清王成王乐中国人民解放军火箭军工程大学西安710025

区域侦察是无人机集群重要作战应用之一。针对基于远程空投方式的无人机集群,在任务截止时间内对指定区域进行侦察的航线优化设计问题,提出了一种分块栅格化自规划航线生成策略。利用任务列表集合描述侦察活动进展,并从侦察时间消耗和... 详细信息

区域侦察是无人机集群重要作战应用之一。针对基于远程空投方式的无人机集群,在任务截止时间内对指定区域进行侦察的航线优化设计问题,提出了一种分块栅格化自规划航线生成策略。利用任务列表集合描述侦察活动进展,并从侦察时间消耗和侦察区域最终占比的角度设计了侦察效果评估指数;通过优化投放点的布设以及动态分割任务区域的方式,使分配给各架无人机的搜索区域大小接近相等;利用邻接栅格可分类特征构建无人机飞行路径步进决策机制,确保逐步生成的侦察航线可自动规避已有路径和区域边界;通过设置距离和能量优势竞争规则为侦察进度较快的无人机增配额外任务量,从而保证了各架无人机最终完成侦察任务的时间相近且无效搜索面积接近于零。

关键词：空中投放平台无人机集群区域侦察轨迹生成区块栅格化

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车载多无人机协同区域侦察任务规划方法研究

车载多无人机协同区域侦察任务规划方法研究

作者：叶青中南大学

学位级别：硕士

区域侦察在城市感知、灾害应急、环境监测、资源勘探、农林植保、电力巡检等方面发挥着重要的作用,无人机区域侦察是目前一种应用较为广泛的模式,然而,无人机大多续航时间较短,这导致侦察范围受限或侦察效率不高。而地面车辆和无人机协... 详细信息

区域侦察在城市感知、灾害应急、环境监测、资源勘探、农林植保、电力巡检等方面发挥着重要的作用,无人机区域侦察是目前一种应用较为广泛的模式,然而,无人机大多续航时间较短,这导致侦察范围受限或侦察效率不高。而地面车辆和无人机协同的模式可扩大侦察范围,提高任务完成效率。在车机协同区域侦察中,无人机和地面车辆的任务规划是关键。因此,本文针对车机协同区域侦察问题,提出单车与多无人机协同模式、多车与多无人机协同模式,并分别进行任务规划方案设计,主要研究内容和创新点如下:(1)针对规则区域的单车多无人机机协同任务规划问题,采用无人机作为侦察工具、卡车作为无人机的移动平台和充电服务站的协同模式,构建了单车多机协同任务规划模型,提出了一种三阶段算法生成高质量初始解。设计了融合退火机制的自适应邻域搜索算法进对初始解行优化,仿真实验表明该算法具有较好的优化效果,能够实现大范围区域的单车多机协同任务规划。(2)针对不规则区域的单车多无人机机协同任务规划问题,提出基于无向图搜索的侦察路径优化模型和基于贪婪准则的启发式算法,以对不规则多边形进行无人机路径规划。结合规则多边形无人机路径规划方法设计了不规则区域侦察路径优化算法,得到不规则区域的任务规划方案。仿真实验验证了相关模型和算法的有效性。(3)为满足更大规模区域侦察的时效性要求,针对规则区域设计了一种多车多无人机协同区域侦察任务规划方案。提出一种基于分解策略的初始解生成算法,并基于此设计了融合扰动和禁忌策略的自适应大邻域搜索算法。仿真实验表明该算法是一种高效的求解方式,能够有效实现大范围区域的多车多机协同任务规划。相比于单车多无人机系统,多车多无人机可显著减少任务完成时间,同时扩大侦察范围。本文的研究成果为车机协同区域侦察问题提供任务规划方法,为车机协同任务规划在城市感知、灾害应急、环境监测、资源勘探等方面的应用提供一定的理论和方法支撑。图43幅,表42个,参考文献88篇

关键词：任务规划区域侦察车机协同路径规划元启发式算法自适应大邻域搜索

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人工智能无人机区域侦察方法分析与研究

长江信息通信 2022年第4期35卷 46-48页

作者：李江涛邢雷武警山西总队参谋部综合信息保障中心情报处理室山西太原030012

区域侦察是无人机的重要作用之一,但受到任务和环境复杂性的影响,需要无人机在区域侦察时有着更快运算速度和智能自动控制能力,通过人工智能算法规划出航迹来实现最大侦察覆盖率,准确、快速地获取侦察目标。文章先对无人机区域侦察存在... 详细信息

区域侦察是无人机的重要作用之一,但受到任务和环境复杂性的影响,需要无人机在区域侦察时有着更快运算速度和智能自动控制能力,通过人工智能算法规划出航迹来实现最大侦察覆盖率,准确、快速地获取侦察目标。文章先对无人机区域侦察存在问题进行分析,再对启发式算法、深度强化学习研究情况进行分析,最后对人工智能无人机区域侦察发展方向进行展望,可供相关人员参考。

关键词：人工智能技术区域侦察算法

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基于人工智能的无人机区域侦察方法研究现状与发展

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航空科学技术 2020年第10期31卷 57-68页

作者：吴兆香欧阳权王志胜马瑞丛玉华南京航空航天大学江苏南京210016 南京理工大学江苏南京210023

区域侦察是无人机研究领域的一个重要分支。由于实际任务和环境十分复杂,区域侦察控制方法必须具备较快的计算速度、较强的自主性和智能性。人工智能因具有学习能力强、效率高、融合度高等特性被应用于区域侦察任务中。本文系统介绍了... 详细信息

区域侦察是无人机研究领域的一个重要分支。由于实际任务和环境十分复杂,区域侦察控制方法必须具备较快的计算速度、较强的自主性和智能性。人工智能因具有学习能力强、效率高、融合度高等特性被应用于区域侦察任务中。本文系统介绍了区域侦察问题的背景并综述了基于人工智能解决该问题的方法,主要分为构造并优化目标函数的启发式算法和求解最优价值或策略的深度强化学习方法这两类。通过对上述方法的全方位比较,发现深度强化学习因具有自学习和在线学习的性能,能很好地适应复杂、未知环境进而能快速、准确解决区域侦察问题。此外,本文还探讨了无人机区域侦察技术的发展趋势及深度强化学习面临的挑战。

关键词：人工智能区域侦察深度强化学习启发式算法自主智能

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面向区域侦察的实拍实传卫星规划推演系统

计算机系统应用 2020年第1期29卷 271-275页

作者：汪荣峰陈大春中国人民解放军战略支援部队航天工程大学

为支持多颗实拍实传卫星区域侦察任务,研制规划推演系统.设计了规划推演系统的总体结构和信息流程,并研究了系统研制所需关键技术,分别提出了面向区域侦察的数传任务规划算法、基于网格的卫星区域覆盖分析算法、基于OSGEarth的目标区域... 详细信息

为支持多颗实拍实传卫星区域侦察任务,研制规划推演系统.设计了规划推演系统的总体结构和信息流程,并研究了系统研制所需关键技术,分别提出了面向区域侦察的数传任务规划算法、基于网格的卫星区域覆盖分析算法、基于OSGEarth的目标区域和侦察范围组合可视化方法.研制的规划推演系统已成功应用于某任务中,进行数传任务规划、能力分析和过程推演.

关键词：实拍实传卫星区域覆盖分析区域侦察过程推演

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卫星成像侦察需求满足度评价方法研究

计算机工程 2012年第8期38卷 256-259页

作者：邱涤珊谈群马满好伍国华国防科学技术大学信息系统工程重点实验室长沙410073

现有卫星成像侦察系统仅能部分满足用户需求。为此,提出一种新的卫星成像侦察需求满足度评价方法。从图像质量、侦察时间及侦察区域3个方面评价卫星成像侦察需求满足度,针对持续监视需求,设计侦察时间满足度量化方法,根据区域侦察中包... 详细信息

现有卫星成像侦察系统仅能部分满足用户需求。为此,提出一种新的卫星成像侦察需求满足度评价方法。从图像质量、侦察时间及侦察区域3个方面评价卫星成像侦察需求满足度,针对持续监视需求,设计侦察时间满足度量化方法,根据区域侦察中包含重要点目标的情况,给出区域侦察需求满足度计算方法。分析结果表明,该方法能够有效评价侦察需求的满足度,并发现导致满足度降低的原因。

关键词：卫星成像侦察满足度图像质量持续监视时间偏好区域侦察