面向區(qū)域探測的異構多無人機任務分配方法研究.pdf

1、伴隨著無人機技術的逐步發(fā)展，無人機在探測領域的應用愈發(fā)深入。同時，隨著探測工作復雜度的不斷提高，如何利用有限的無人機資源更好地完成探測任務成了亟需解決的重要問題。因此，為了更優(yōu)質地完成探測任務，研究無人機在區(qū)域探測任務中的任務分配問題，具有重要的現(xiàn)實意義。
　　面向區(qū)域探測的異構多無人機任務分配問題是如何為每一架無人機分配相應的目標區(qū)域作為探測任務，同時規(guī)劃探測這些目標區(qū)域的執(zhí)行順序和飛行航跡，以同時對無人機總航程和總探測收益進行

2、優(yōu)化的問題。本文的任務分配問題是一個多目標優(yōu)化問題，同時與傳統(tǒng)點目標問題不同，區(qū)域目標需要同時考慮區(qū)域間飛行路徑與區(qū)域內探測路徑，兩條路徑的聯(lián)合規(guī)劃才能實現(xiàn)飛行航跡的優(yōu)化。本文建立了多目標DHVRP(Dubins Heterogeneous Vehicle Routing Problem)模型，對考慮無人機Dubins路徑約束、傳感器存儲約束、傳感器探測性能和多類型區(qū)域探測任務的異構無人機區(qū)域探測任務分配問題進行建模。文章利用基于Par

3、eto最優(yōu)解的多目標求解算法NSGA-Ⅱ(Non-dominated Sorting Genetic Algorithms)算法，并對算法的染色體編碼、交叉操作和變異操作進行針對性設計，進而對本文任務分配問題進行求解。
　　仿真實驗的結果表明，本文所利用的NSGA-Ⅱ算法對面向探測的異構多無人機任務分配問題能夠有效進行求解。同時求解結果在總體上優(yōu)于轉換為單目標下進行求解的遺傳算法和人工任務分配規(guī)劃方法。本文的研究成果有助于在探測任