異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃研究.pdf

1、任務(wù)規(guī)劃是無人機能否科學(xué)合理執(zhí)行任務(wù)的重要環(huán)節(jié)。研究異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃建模與算法，為無人機制定出滿足作戰(zhàn)需求的任務(wù)計劃，使多無人機系統(tǒng)整體作戰(zhàn)效能優(yōu)于各無人機獨立作戰(zhàn)效能的總和，是發(fā)揮多無人機協(xié)同作戰(zhàn)優(yōu)勢的關(guān)鍵，具有重要的理論價值與現(xiàn)實意義。
　　本文針對異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃特點對任務(wù)規(guī)劃模型及算法開展研究，分析任務(wù)之間的各種約束關(guān)系，給出了能夠體現(xiàn)任務(wù)之間相互協(xié)調(diào)的任務(wù)規(guī)劃描述方法；針對同時多任務(wù)指派問題的復(fù)雜性，提出了異

2、構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃模型和相應(yīng)的算法；基于VR-Forces設(shè)計開發(fā)了虛擬現(xiàn)實實驗環(huán)境。主要研究工作和創(chuàng)新點如下：
　　(1)研究了異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃問題。根據(jù)多無人機多任務(wù)的任務(wù)優(yōu)先級、目標位置、時間要求等屬性對任務(wù)規(guī)劃問題進行了描述，提出了任務(wù)規(guī)劃分解的特點、原則和內(nèi)容，建立了異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃的工作機制，給了出任務(wù)規(guī)劃的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求和基本流程。
　?。?）建立了異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃數(shù)學(xué)建模。提出了任務(wù)規(guī)

3、劃的建模思想，同時在對任務(wù)合理分解的基礎(chǔ)上，建立了單基地異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型，在多基地問題上，針對經(jīng)典的MILP模型，提出了改進的MILP模型。
　?。?）設(shè)計了基于禁忌搜索的異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃算法。異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃模型的約束條件較多,利用禁忌搜索算法對其進行求解的關(guān)鍵在于設(shè)計合適的移動算子、搜索策略、禁忌列表和特赦準則等等。針對模型特點,本文設(shè)計了合適的算法組件,確保了解個體的合法性和移動算子的可行性。

4、
　?。?）研究了異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃效能評估問題。根據(jù)效能評估指標的選取原則和異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃的特點，運用層次分析法建立了異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃的效能評估指標體系，并結(jié)合建立的指標體系建立了模糊綜合評估模型。
　?。?）開發(fā)了異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃虛擬現(xiàn)實模擬實驗環(huán)境。結(jié)合異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃模型和算法的理論研究，開發(fā)了基于VR-Forces的異構(gòu)多無人機多任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)，設(shè)計了仿真案例，并對模型和算法進行實驗驗證