面向影像拼接的多无人机覆盖搜索规划方法

1

作者 郑锴 李明明 +2 位作者 郑献民 殷少锋 丁学亮 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第2期70-77,共8页

针对多无人机广域侦察态势感知的应用需求,提出一种面向影像拼接的多无人机覆盖搜索规划方法。将初始给定任务区域转换处理为凸多边形区域,结合影像拼接要求解算出视场大小、航拍间隔和航带间隔等覆盖参数;依据凸多边形宽度确定航带方向... 针对多无人机广域侦察态势感知的应用需求,提出一种面向影像拼接的多无人机覆盖搜索规划方法。将初始给定任务区域转换处理为凸多边形区域,结合影像拼接要求解算出视场大小、航拍间隔和航带间隔等覆盖参数;依据凸多边形宽度确定航带方向,预估任务总航程和各无人机航程,并结合预估航程分配任务子区域;通过直线段航线与凸多边形的相交检测,循环扩展解算出序列航迹点,结合预估航程确定各无人机的任务起始点,规划出各无人机的覆盖搜索航线。开发了多无人机覆盖搜索规划软件,验证了所提出的多无人机覆盖搜索规划处理流程。实验结果表明,依据预估航程规划分配,各无人机航程相近、转弯次数均匀,能够快速高效地完成整个覆盖搜索任务。 展开更多

关键词 无人机 覆盖搜索 任务分配 航迹规划

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高轨航天器集群在轨服务智能任务规划方法

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作者 郑鑫宇 曹栋栋 +4 位作者 唐佩佳 张轶 彭升人 周杰 党朝辉 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第1期34-45,共12页

针对高轨航天器多对多在轨服务任务规划问题,建立了考虑燃料消耗和任务时长两个优化目标的高轨航天器在轨服务任务规划模型,并提出了一种Q学习改进的多目标遗传算法(Q-learning-based Multi-objective Genetic Algorithm,QMGA)。首先,... 针对高轨航天器多对多在轨服务任务规划问题,建立了考虑燃料消耗和任务时长两个优化目标的高轨航天器在轨服务任务规划模型,并提出了一种Q学习改进的多目标遗传算法(Q-learning-based Multi-objective Genetic Algorithm,QMGA)。首先,建立了基于四脉冲Lambert转移的多对多目标分配模型,并同时以速度脉冲和任务用时为目标函数,通过将问题解耦为轨道转移优化问题和目标分配优化问题实现了优化变量的降维,简化了计算过程。然后,结合Q学习提出了QMGA算法,采用Q学习在线更新多目标遗传算法的交叉概率与变异概率,提高了算法的寻优能力。最后采用QMGA算法求解模型,并将其计算结果与传统多目标遗传算法计算结果进行对比,发现QMGA算法可以得到更优的任务规划结果,计算得到的总速度增量消耗和总任务时间分别平均比MGA计算得到的结果减少了6.2%和19.7%。这一结果证明强化学习方法可进一步赋能传统智能优化方法,从而提升航天器集群任务能力。 展开更多

关键词 Q学习 多目标遗传算法 多目标分配任务规划 多脉冲Lambert转移 集群任务规划

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面向多目标的弹药智能任务规划系统研究综述

3

作者 李伟光 陈栋 《兵工自动化》 北大核心 2024年第6期42-48,共7页

针对现代高技术战争中多目标、多弹种、多层级指挥决策困难和弹药使用效费比低的问题,提出基于多目标的弹药智能任务规划系统。阐述系统基本思路和工作流程,重点分析弹药智能任务规划系统相关关键技术及算法的研究现状,并对算法优缺点... 针对现代高技术战争中多目标、多弹种、多层级指挥决策困难和弹药使用效费比低的问题,提出基于多目标的弹药智能任务规划系统。阐述系统基本思路和工作流程,重点分析弹药智能任务规划系统相关关键技术及算法的研究现状,并对算法优缺点进行分析比较,指出当前研究存在的薄弱环节,提出发展展望。结果表明,该研究对解决后续相关问题具有一定参考意义。 展开更多

关键词 多目标 弹药 智能任务规划 威胁分析 目标分配

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空面多目标攻击中武器-目标最优分配

4

作者 孟靖昊 《航空科学技术》 2024年第8期104-110,共7页

在多目标空对地攻击中,合理高效的武器-目标分配能显著提升飞机的攻击效率,降低飞机在战场滞留的时间,对于提升飞机的作战效率与生存性能有着重要的意义。本文基于攻击模式、目标毁伤概率、武器成本、飞行航路等约束,构建武器-目标最优... 在多目标空对地攻击中,合理高效的武器-目标分配能显著提升飞机的攻击效率,降低飞机在战场滞留的时间,对于提升飞机的作战效率与生存性能有着重要的意义。本文基于攻击模式、目标毁伤概率、武器成本、飞行航路等约束,构建武器-目标最优分配模型,设计了一种强化局部搜索能力的自适应遗传算法,解决了求解复杂规划问题时的过量冗余迭代与停滞问题。对多组随机目标进行了仿真验证,仿真结果证明,改进算法能够为作战任务提供优质的武器-目标分配方案,且明显提升了求解的运行效率与质量。 展开更多

关键词 空面作战 多目标攻击 任务规划 武器-目标分配 自适应遗传算法

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考虑战场环境约束的多导弹协同任务规划 被引量：11

5

作者 马培蓓 纪军 范作娥 《电光与控制》 北大核心 2010年第8期5-10,共6页

多导弹协同任务规划是一个多约束、强耦合的复杂多目标优化与决策问题,能有效提高作战效能。研究了具有不同探测距离和威胁度的禁/避飞区、威胁区等战场环境下的多导弹协同航迹规划和目标分配问题。首先建立了具有战场环境约束的Voronoi... 多导弹协同任务规划是一个多约束、强耦合的复杂多目标优化与决策问题,能有效提高作战效能。研究了具有不同探测距离和威胁度的禁/避飞区、威胁区等战场环境下的多导弹协同航迹规划和目标分配问题。首先建立了具有战场环境约束的Voronoi图,并结合改进的Dijkstra算法取得了代价最小的航迹;进一步采用基于视线的航迹缩短算法和航迹平滑算法对初始航迹进行动态优化处理,产生了既节省燃料又满足导弹机动性能的可飞行轨迹;最后采用基于MMKP(Multi-dimensional,Multi-choice Knapsack Problem)的协同目标分配算法实现了多导弹协同攻击多目标,并且获得了综合代价最小的多导弹协同航迹。仿真结果证明了方法的有效性。该方法具有很高的应用价值,可实际应用在巡航导弹、无人机等无人飞行器的协同控制方面。 展开更多

关键词 多导弹 协同任务规划 航迹规划 目标分配 VORONOI图 战场环境

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多UCAV协同任务规划的层次分解方法 被引量：5

6

作者 叶媛媛 闵春平 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2007年第7期11-14,共4页

针对多UCAV协同作战的控制决策问题,从任务、空域和时域三个角度阐述了多UCAV协同任务规划问题的层次特性,提出了多UCAV协同任务规划的分层迭代逻辑流程。基于该分层迭代逻辑流程,完成了多UCAV协同任务规划原型系统的开发工作,并进行了... 针对多UCAV协同作战的控制决策问题,从任务、空域和时域三个角度阐述了多UCAV协同任务规划问题的层次特性,提出了多UCAV协同任务规划的分层迭代逻辑流程。基于该分层迭代逻辑流程,完成了多UCAV协同任务规划原型系统的开发工作,并进行了初步的综合仿真验证。仿真结果表明,所提出的分层迭代逻辑流程,可以降低任务规划问题的复杂度,是实现多UCAV协同任务规划的一种有效方法。 展开更多

关键词 UCAV 任务规划 任务分配 分层迭代

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空地协同防空作战部署建模与分析 被引量：6

7

作者 翁郁 谢成钢 《现代防御技术》 北大核心 2016年第6期19-25,共7页

对空地协同防空作战部署的依据和方法进行研究,从拦截可行性、分配准则和分配逻辑3方面详细分析了空地协同防空作战目标分配的方法,并在此基础上建立了空地协同防空作战部署模型,利用任务规划系统进行软件仿真,验证了理论的正确性。

关键词 任务规划 空地协同 作战部署 目标分配 部署模型 防空作战

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多目标群多基地多无人机协同任务规划 被引量：12

8

作者 刘畅 谢文俊 +1 位作者 张鹏 郭庆 《弹箭与制导学报》 北大核心 2019年第1期119-124,共6页

针对多目标群多基地多无人机协同任务规划问题,提出了一种周期性快速搜索遗传算法。以侦察任务为背景,将共同分配策略引人到任务规划中来,构建了多无人机协同侦察任务规划决策数学模型,并运用提出的周期性快速搜索遗传算法求解多无人机... 针对多目标群多基地多无人机协同任务规划问题,提出了一种周期性快速搜索遗传算法。以侦察任务为背景,将共同分配策略引人到任务规划中来,构建了多无人机协同侦察任务规划决策数学模型,并运用提出的周期性快速搜索遗传算法求解多无人机协同侦察任务规划问题。通过仿真算例,验证了模型的有效性和算法的合理性,与单亲遗传算法、传统遗传算法求解相比,周期性快速搜索遗传算法求解效率快且精度高。 展开更多

关键词 任务规划 周期性快速搜索遗传算法 无人机 共同分配

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多无人机协同任务规划研究 被引量：44

9

作者 杨晨 张少卿 孟光磊 《指挥与控制学报》 2018年第3期234-248,共15页

多无人机协同作战过程中,任务规划技术对无人机至关重要,贯穿无人机作战的整个过程.总结了多无人机任务规划系统的体系架构、指挥控制方式和涉及关键技术的研究现状;详细阐述了目标分配、路径规划和航迹修正的模型和算法,分析了算法具... 多无人机协同作战过程中,任务规划技术对无人机至关重要,贯穿无人机作战的整个过程.总结了多无人机任务规划系统的体系架构、指挥控制方式和涉及关键技术的研究现状;详细阐述了目标分配、路径规划和航迹修正的模型和算法,分析了算法具有不同的特性及适用性,并例举了研究者们对部分算法的改进.最后,提出了多无人机任务规划技术未来的发展趋势以及下一步的工作方向. 展开更多

关键词 多无人机 任务规划 目标分配 路径规划 航迹修正

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基于匈牙利算法的多导弹阵地拦截指派规划 被引量：7

10

作者 周洪喜 张进 +1 位作者 彭晨远 黎克波 《弹箭与制导学报》 北大核心 2021年第4期79-84,共6页

构建了多导弹阵地协同拦截多目标模型,基于拦截弹空间可达域分析得到拦截窗口,以完成任务时间最短为优化变量,利用改进的匈牙利算法进行求解,得到拦截任务指派方案。对5个阵地协同拦截5个来袭目标问题进行了应用分析。结果表明:提出的... 构建了多导弹阵地协同拦截多目标模型,基于拦截弹空间可达域分析得到拦截窗口,以完成任务时间最短为优化变量,利用改进的匈牙利算法进行求解,得到拦截任务指派方案。对5个阵地协同拦截5个来袭目标问题进行了应用分析。结果表明:提出的规划方法能够有效求解多导弹阵地拦截指派问题;采用每个阵地多次发射策略,可缩短连续发射准备时间间隔,有利于快速完成拦截任务。 展开更多

关键词 协同拦截 可达域 任务规划 任务指派 匈牙利算法

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面向感知任务的无人机数量编配与频谱资源联合规划方法 被引量：3

11

作者 廖乃稳 钱鹏智 +1 位作者 陈勇 张余 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期764-772,共9页

为了减少执行协同感知任务的无人机数量和消除通信干扰问题,考虑到无人机电池容量的限制,提出了一种无人机数量编配、目标关联和频谱资源分配的联合规划方法.该方法利用无人机数量、目标感知顺序和频谱资源的耦合关系,将其联合规划问题... 为了减少执行协同感知任务的无人机数量和消除通信干扰问题,考虑到无人机电池容量的限制,提出了一种无人机数量编配、目标关联和频谱资源分配的联合规划方法.该方法利用无人机数量、目标感知顺序和频谱资源的耦合关系,将其联合规划问题转化为能耗优化问题,并设计了遗传禁忌混合算法求解此混合整数非线性规划问题.该算法结合了遗传算法的大范围探索能力和禁忌搜索算法的精细搜索优势,具有更高的全局寻优能力.仿真结果表明,与其他启发式算法相比,所提算法完成相同感知任务需要的无人机最少,能耗也最少,具有更好的鲁棒性. 展开更多

关键词 无人机数量编配 任务分配 频谱规划 能耗优化 启发式算法

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陆军战术级作战任务分配及优化方法 被引量：2

12

作者 杜伟伟 陈小伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1431-1442,共12页

对作战力量的合理使用是作战任务优化分配问题的难点,相关研究较少,为此提出一种基于多维度建制力量拆分与使用的作战任务分配方法。对作战单元力量进行规范化描述,并对建制力量的复合作战能力进行模糊化表示。对作战任务进行资源需求分... 对作战力量的合理使用是作战任务优化分配问题的难点,相关研究较少,为此提出一种基于多维度建制力量拆分与使用的作战任务分配方法。对作战单元力量进行规范化描述,并对建制力量的复合作战能力进行模糊化表示。对作战任务进行资源需求分析,计算完成任务所需作战资源的可行方案,建立从作战资源到建制力量的映射关系,生成初步方案。对作战任务建制力量分配问题考虑单元力量、编制编成以及力量使用方法等因素计算复合力量的综合战斗力指数。建立多约束条件和多优化目标的数学模型,将任务聚合规则和建制拆分原则转化为可计算代价的惩罚项对目标函数进行正则化,并引入改进的遗传算法对模型进行迭代优化,生成最终的任务分配方案。仿真验证结果表明,该方法能够实现作战任务与建制力量的优化匹配,在合成旅渡海登岛典型作战场景中,相比基于传统列表规划的组合匹配方法明显提高了作战力量利用率。 展开更多

关键词 任务规划 作战任务分配 多目标优化 模糊逻辑 遗传算法

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基于改进蒙特卡洛树搜索的无人机目标分配与突防决策方法 被引量：2

13

作者 熊韫文 魏才盛 +2 位作者 许丹 周亮 薛晓鹏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3132-3144,共13页

针对多无人机任务规划问题,在多种约束与机动动作下,进行目标分配和突防决策统一建模与优化求解方法研究。首先,基于无人机自身优势、目标威胁以及突防概率分别建立目标分配优化函数和突防决策优化函数;然后,利用线性加权法将两者融合,... 针对多无人机任务规划问题,在多种约束与机动动作下,进行目标分配和突防决策统一建模与优化求解方法研究。首先,基于无人机自身优势、目标威胁以及突防概率分别建立目标分配优化函数和突防决策优化函数;然后,利用线性加权法将两者融合,形成多无人机协同任务规划统一目标函数;其次,在强化学习框架下,分阶段构建协同任务规划的状态空间和动作空间,并根据统一目标函数设计奖励函数;提出一种改进的蒙特卡洛树搜索强化学习算法,在统一目标函数最大收益下实现对无人机目标分配和突防决策问题的求解;最后,通过对比仿真实验验证所提出的方法的时效性和最优性。研究结果表明:相较于传统方法,所提出的方法在提升收敛程度的同时,将训练时间减少了15%。 展开更多

关键词 无人机任务规划 目标分配 多阶段决策 蒙特卡洛树搜索

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战术导弹协同任务规划研究 被引量：9

14

作者 廖沫 刘洋 +1 位作者 莫文骥 苏丙未 《航天控制》 CSCD 北大核心 2016年第4期70-75,共6页

分析了战术导弹协同作战模式和关键技术,重点针对导弹协同任务规划技术进行分析和研究,提出三级结构的导弹协同任务规划体系,研究和分析了战术导弹协同任务规划技术的主要内容和关键问题,研究并提出了协同目标分配、航迹规划等问题的模... 分析了战术导弹协同作战模式和关键技术,重点针对导弹协同任务规划技术进行分析和研究,提出三级结构的导弹协同任务规划体系,研究和分析了战术导弹协同任务规划技术的主要内容和关键问题,研究并提出了协同目标分配、航迹规划等问题的模型和方法,对典型协同任务进行了仿真。 展开更多

关键词 多弹协同 任务规划 目标分配 航迹规划

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基于改进A^(*)算法的多基地多无人机分阶段任务规划方法 被引量：20

15

作者 郑锴 尹栋 +2 位作者 殷少锋 郑献民 林宏旭 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期248-256,共9页

针对多无人机疏散配置在多个基地、协同执行多目标侦察任务的应用需求,提出了一种基于改进A^(*)算法的多基地多无人机分阶段任务规划方法,包括区域设置、航程估算、多基地多无人机任务分配、基地内单无人机时序分配、航迹搜索、航迹平... 针对多无人机疏散配置在多个基地、协同执行多目标侦察任务的应用需求,提出了一种基于改进A^(*)算法的多基地多无人机分阶段任务规划方法,包括区域设置、航程估算、多基地多无人机任务分配、基地内单无人机时序分配、航迹搜索、航迹平滑和局部动态规划等多阶段层次化的处理流程。基于改进A^(*)算法预估航程矩阵,基于改进K-means算法和深度遍历方法求解多基地多无人机任务分配,基于旅行商(TSP)模型求解单无人机时序任务分配,基于改进A^(*)算法和三次B样条曲线规划并优化航迹,依据态势变化执行局部动态任务规划。开发了多无人机任务规划软件,验证了所提出的分阶段任务规划处理流程。实验结果表明,改进A^(*)算法可剔除冗余节点,缩短4%以上航程,应用改进A^(*)预估航程的任务分配能够满足威胁规避约束,进而可有效实现复杂威胁条件下多基地多无人机的航迹规划。 展开更多

关键词 无人机 任务分配 航迹规划 改进A^(*)算法 改进K-MEANS算法

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基于改进A^(*)算法的无人机任务分配和航迹规划优化方法 被引量：9

16

作者 郑锴 郑献民 +2 位作者 殷少锋 林宏旭 孟庆豪 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第10期7-11,101,共6页

针对无人机执行多目标侦察任务的应用需求,提出了一种基于改进A^(*)算法的无人机任务分配和航迹规划优化方法。首先,在地理信息系统中标绘威胁区域,确定规划空间;其次,基于改进A^(*)算法预估航程矩阵,并应用TSP模型和遗传算法求解任务... 针对无人机执行多目标侦察任务的应用需求,提出了一种基于改进A^(*)算法的无人机任务分配和航迹规划优化方法。首先,在地理信息系统中标绘威胁区域,确定规划空间;其次,基于改进A^(*)算法预估航程矩阵,并应用TSP模型和遗传算法求解任务分配结果;然后,根据多目标时序任务分配结果,基于改进A^(*)算法实现航迹寻优,应用三次B样条曲线法进行航迹平滑;最后,依据威胁区域和任务目标的变化,确定局部动态规划空间,执行局部任务动态分配和局部航迹动态规划。开发了无人机任务规划软件,并验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 无人机 任务分配 航迹规划 航迹寻优 航迹平滑

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