基于量子双向RRT算法的多平台反舰导弹协同航路规划

针对反舰导弹航路规划面临的动态威胁环境和多平台协同打击问题,提出了一种基于量子双向RRT算法的反舰导弹协同航路规划方法。采用动态坐标设置动态威胁,实时地避开动态威胁;通过取预规划终点方法,实现对目标的时间和空间协同打击;结合量子进化思想,将RRT算法中的扩展方向量子化表示,提出了一种量子双向RRT算法,并应用于航路规划。仿真结果表明,该方法可有效规避动态威胁和解决多平台反舰导弹航路规划的协同问题,并显著地改善了RRT算法的全局收敛性,得到了航程更短的航路。     

基于改进ACO算法的多UAV协同航路规划

针对无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在执行任务过程中遇到的诸如敌方防空火力、地形障碍及恶略天气等各类威胁源,采用威胁源概率分布的方法进行威胁的量化处理,构建任务空间的威胁概率密度分布图,有效消除了威胁源的差异性。根据UAV在任务飞行过程中的性能约束与时、空协同约束,同时考虑任务过程中UAV的损毁概率最小、任务航程最短,构建了相应的综合任务航路代价最优化目标函数。结合传统蚁群优化算法(Ant Colony Optimization,ACO)在解决此类问题中的不足,给出了相应的改进策略,提出采用协同多种群ACO进化策略来实现多UAV在满足时、空协同约束下的协同航路规划。通过相应的仿真计算表明,改进后的ACO协同多种群进化策略算法更适用于多UAV协同任务航路规划问题,具有一定的实用性。从而为多UAV协同任务航路规划问题的求解提供了科学的决策依据。     

基于进化算法的多无人机协同航路规划

以突防航路时域协同指数、空域协同指数、突防时长指数和受威胁指数为规划目标,以最小直线航路段长度、可飞空域、续航能力和进入任务航路方向为约束,构建了多无人机协同突防航路规划模型。结合模型特点,利用合作型协同进化遗传算法对该模型进行求解。     

多无人机梯次攻击航路规划

为了解决多无人机协同攻击航路规划问题,基于一种雷达威胁等效方法,以及无人机在不同姿态下雷达散射截面RCS(Radar Cross-Section)值随之改变的特性,结合多机作战战术思想,提出了一种多无人机梯次协同攻击同一目标的方法,并利用Dijkstra算法进行多无人机航路规划.仿真结果表明,该方法具有更高的应用价值.     

攻击型无人机协同侦察/压制路径规划方法

探讨了攻击型无人机多机系统协同侦察/压制航路规划问题.通过分析问题的实质,建立了4个子问题的数学模型.首先给出了求解一路巡弋飞行时最短航路,并易于计算机实现的解法,该解法同样适用于其他子问题的求解,然后按照原问题的不同要求,分别给出了其他问题的解答.结果表明,该算法能有效求解多无人机组、多航路点协同巡弋飞行问题,对实际作战中充分利用无人机资源,提高无人机机群的作战效能,具有实际意义.     

伪人工势场在多弹饱和攻击航路规划中的应用研究

通过研究人工势场法在路径规划中的应用,提出了具有简易数学形式的伪人工势场模型。在该模型的基础上,对多枚反舰导弹航路规划问题进行了描述,引出了"影子导弹"的概念,并通过仿真实现了伪人工势场在多枚反舰导弹的协同航路规划中的应用,讨论了不同引力系数条件下的航路规划效果,并对饱和攻击效果进行了验证。仿真结果表明:该方法可以有效解决多枚反舰导弹饱和攻击航路规划问题。     

针对突发威胁的无人机多机协同路径规划的方法

在无人机多机协同路径规划中,采用V orono i图方法,引入协同变量和协同函数,产生关于已知威胁的路径,使各架无人机能够同时到达目标。在此基础上,利用集合点规划状态图,针对作战过程中的突发威胁实时进行路径规划,从而得到各架飞机的几何路径。仿真结果表明集合点规划状态图的使用对于无人机多机协同路径规划中的突发威胁问题的求解是有效的。     

基于GAPSO-TS的多基地无人机航路-时间协同规划

针对多基地无人机协同规划航迹计算复杂、容易陷入局部最优的问题,在遗传粒子群算法(GAPSO)的基础上,引入禁忌搜索算法(Tabu-Search)混合为GAPSO-TS算法,通过与PSO、GAPSO算法对比,表明GAPSO-TS算法能够提高全局寻优性能,同时相对于GAPSO算法,加快了收敛速度.在多无人机时间协同三维航路规划里应用GAPSO-TS算法可以更快的收敛,同时设计以时间协同为约束的适应度函数,函数具有简单易行的特点,保证了不同基地的无人机都可以在同一时间内最快到达目的地,实验结果验证了算法的可行性.     

编队对岸打击作战中舰机协同研究

针对编队对岸上目标进行巡航导弹攻击时的舰机协同问题,根据巡航导弹航路区域和目标的方位、距离以及编队队形,建立了反潜直升机安全警戒扇面角模型.以此为基础,分析了不同威胁条件下舰机协同的问题,运用仿真计算,得到了安全警戒扇面角与警戒半径的关系,给出了切实可行的舰机协同方法,可辅助指挥员进行战术决策.     

基于模拟退火和共同进化算法的协同航路规划

针对多飞行器协同作战的协同航路设计问题,提出了一种基于模拟退火和共同进化算法的协同航路规划,建立了基于共同进化计算的航路规划问题模型和相应的适应度函数.算法利用极坐标表示每个飞行器的航路点,缩短了染色体编码长度,提高了优化效率,并将模拟退火的Boltzmann接受机制引入共同进化算法,对共同进化操作后的新解进行判断接受与否.仿真结果表明了该方法的有效性和可行性.     

编队协同防空制导交接仿真研究

协同制导是编队协同防空作战中的一种重要作战手段.制导交接又是协同制导中的关键环节.对制导交接方式的选择进行了说明,分析了理想和实际交接区的范围,对水平交接区进行了仿真分析,对协同制导时的航路规划提出了要求.结果表明,只有交接平台以及导弹的相对位置以及导弹航路满足一定要求,才能顺利完成制导交接.     

基于多目标动态威胁的潜艇航路规划建模与求解

为增强航路规划算法的适用性,充分考虑潜艇面临的动态威胁,建立并求解了基于多目标动态威胁的潜艇航路规划模型.首先,介绍了微分对策的基本理论,指出其在处理航路规划问题方面的优越性;其次,引入了基于单目标威胁的航路规划模型,并采用微分对策对其进行了描述和求解;最后,在单目标威胁模型的基础上,推导了基于多目标动态威胁的潜艇航路规划模型,建立了对策的状态变量、控制变量及其约束、状态方程与微分对策模型,并给出了其微分对策的系统解.数值求解结果表明:该算法可较好地解决动态对抗问题,只需确定界栅和最优策略即可,同时该航路规划算法简便易行,具有较强的适用性.     

水面舰艇编队对海导弹攻击航路规划模型研究

水面舰艇编队对海导弹攻击航路规划决策,是组织水面舰艇编队中各舰艇导弹航路规划协同攻击的过程,从编队导弹攻击战术级航路规划决策和导弹技术级航路规划决策两个层次详细分析了水面舰艇编队对海导弹攻击航路规划决策5个基本过程,从而为水面舰艇编队航路规划决策提供合理方法和步骤。     

多机协同空战中的威胁评估与目标分配

提出了一种基于工程模糊集理论的多机协同空战威胁评估方法,通过对优势指数模糊规范化得到评估指标相对优属度,利用相邻指标相对重要性模糊标度值确定评估指标权重系数,应用模糊优选模型计算综合优势评估值,实现了多机协同空战中的威胁评估.在综合考虑威胁与优势的基础上,给出了多机协同空战目标分配的基本方案.仿真结果表明,所提方法能够有效解决多机协同空战中的威胁评估与目标分配问题,且算法简洁,有较好的实时性.     

密集环境中无人机协同机动飞行运动规划方法综述

从单无人机机动飞行向多机协同扩展的通用规划框架出发,介绍了其中各模块相关研究的基本原理、代表性方法和前沿研究,主要包括用于环境障碍感知的实时导航地图构建、离散空间的路径规划、连续空间的轨迹规划、基于离散连续混合空间的规划、多航迹或轨迹的协同规划。综合无人机通用规划框架的关键技术,提出了无人机协同机动规划下一步需要重点研究的方向。     

面向协同区域反恐侦察的无人机集群规划与控制

以无人机集群协同侦察多个区域内潜在的恐怖分子为背景,提出了一种基于贪婪算法的求解思路,设计了任务分配-路径规划-跟踪控制的算法流程,解决了面向协同区域反恐侦察的无人机集群规划与控制问题。首先,设计任务分配算法,为无人机分配任务区域,解决多无人机多目标的任务分配问题;然后,每一架无人机进行路径规划,生成从当前点到任务区域以及在任务区域侦察的组合路径;再使用追踪虚拟目标点的方法,使无人机沿着规划航线飞行。任务分配-路径规划-跟踪控制在线滚动执行,使无人机集群协同执行反恐侦察任务。对上述算法进行了数值仿真,并基于开源仿真平台搭建复合翼无人机协同仿真环境,进一步验证了算法流程。     

区域反导传感器协同任务规划研究北大核心

区域反导传感器协同任务规划是区域反导指控任务规划的重要环节,其核心是多传感器的协同优化部署和资源优化分配问题。对区域反导传感器协同任务规划的部署流程和协同规划流程进行了分析,研究了传感器部署策略和协同策略。并在协同规划的基础上对传感器资源分配进行了仿真分析。     

反潜巡逻机与无人艇应召反潜中协同声纳搜潜研究

反潜巡逻机与无人艇协同反潜作战可以发挥两者的互补优势、大幅提高反潜效能,是未来反潜作战的重要方式.针对反潜巡逻机与无人艇反潜能力特性,提出了在应召反潜中使用被动声纳浮标与艇载主动声纳组成的多基地声纳系统搜潜的思路.以无盲区探测区域有效覆盖目标散布区域为目的,分析多基地声纳的阵型设置、计算重要参数、论述平台的航路规划问题,最后利用实例分析证明了应召反潜中艇-机协同声纳搜潜设想的可行性,对有人/无人平台协同反潜作战研究具有一定的参考意义.     

基于多级影响图对策的多机协同空战决策研究

首先确定多机协同空战战机相关数学和运动模型,其次将大规模群集空战转化为多个小集团作战,在此基础上,依据协同的原则,又将小集团作战转化为多个一对一空战,然后应用多级影响图对策解决不确定情况下多机协同空战决策问题,建立了考虑交战双方、动力学质点模型和飞行员的偏好的连续机动决策模型,最后进行了2:2协同空战仿真分析,仿真结果表明该模型的有效性.     

多约束条件下无人机航路规划动态评价方法

针对多约束条件的无人机航路规划评价方法缺乏合理性和动态特性的问题,提出了基于无人机六自由度模型的飞行仿真动态评价方法。分析了无人机航路规划的约束条件和影响航路评价的因素,基于某型无人机六自由度飞行动力学模型和飞行控制系统模型建立了无人机飞行仿真系统模型,将航路规划与评价进行有机结合进而进行航路评价方法软件的设计,通过对无人机沿规划航路的仿真飞行参数进行动态特性分析,以更接近真实情况的仿真手段对多约束条件下的航路规划效果进行评价。结果表明,该方法形象直观的实现了对无人机规划航路的动态综合评价,满足工程需求。