基于改进遗传算法的异构多无人机任务分配

针对异构多无人机协同任务分配问题,提出了一种基于改进的遗传算法的多UAV任务分配方法。根据多UAV协同任务分配问题的特点,设计了新的遗传算子,并且对适应度值做了标定,有效避免了算法在最优解附近摆动现象的发生,从而提高了任务分配的效率。充分利用改进遗传算法的全局搜索能力,有效地解决多约束条件下多UAV协同目标分配问题。仿真结果表明,改进的遗传算法能够稳定快速地找到较优分配方案,并且算法简单有效。     

基于NSGA-Ⅲ算法的多目标分配方法研究

传统的任务分配算法主要解决特定问题下的单目标优化问题,难以适应真实战场协同打击任务下复杂的态势.为此,考虑无人机协同打击任务中航迹长度、目标打击效果、目标价值收益、武器成本等因素构建无人机任务分配多目标优化模型,并基于非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,N...     

多机协同对空目标探测与攻击任务的最优分配

针对信息化条件下多机协同空战中需要协同制导的问题,建立了探测任务和攻击任务分配的模型。首先根据战场态势和雷达探测能力建立探测任务分配模型,然后根据战场态势和武器作战能力建立攻击任务分配模型,最后将此多目标决策问题转化为单目标优化问题。通过建立可行解到粒子间的映射,提出了粒子群优化算法对该优化问题进行求解。仿真实验表明了该模型与算法的可行性与有效性。     

分布式协同拍卖算法的动态联合火力分配方法

动态联合火力分配问题是一类实时性很强的优化问题。以多机编队协同攻击地面机动目标为背景,建立了联合考虑武器、传感器和目标的火力分配问题的数学模型。根据分布式协同拍卖算法的基本原理,考虑不同目标的火力分配截止时间不同,设计了基于分布协同拍卖的动态目标分配算法。所提出的算法主要有以下两个优点:根据不同目标的火力分配截止时间不同,在算法运行的不同阶段给出相应目标的分配方案能有效地提高算法解的质量;根据分配原则,能将具有不同火力分配截止期的目标分配给同一组攻击机——传感器组,能更充分地发挥编队中作战能力较强的攻击机与传感器的优势,从而发挥编队的最大攻击能力。最后,通过仿真,对算法在以上两方面的优点进行了验证。     

一种基于蚁群算法的准动态防空武器分配算法

武器目标分配问题是一个典型的限制组合优化问题,旨在得到在整个防御阶段中针对目标函数的最优武器分配方案。分配算法主要分为静态和动态两大类。针对传统静态分配模型中存在的几点问题,提出了基于时间窗的准动态武器目标分配算法,该算法综合考虑拦截概率、拦截时间和武器耗费多个优化指标,并将该算法推广至多类防空武器的优化分配中。通过大量实验验证,该算法在性能、时间复杂度等方面均有较大优势,并且能较好地适应战场态势的变化,及时调整分配方案,具有很好的实用性。     

基于分解的多目标布谷鸟搜索算法求解多无人机协同任务分配问题

多无人机协同任务分配问题是一个多目标优化问题,将多目标优化问题转化为单目标优化问题的传统方法易造成决策的主观性和片面性.为帮助决策者做出科学决策,提出了一种基于分解的多目标布谷鸟搜索算法用于求解多无人机协同任务分配问题.通过对多无人机协同任务分配问题分析,建立了多无人机协同任务分配模型.将布谷鸟搜索算法的两个关键组件转化为多目标优化算法的繁殖算子,并结合一种自适应算子选择策略,构成了多目标布谷鸟搜索算法.设计了一种新的编码方案,将带约束的多目标优化问题转为无约束的多目标优化问题.仿真实验表明,多目标布谷鸟搜索算法能有效求解多无人机协同任务分配问题.     

基于改进蛙跳算法的多无人机协同任务分配研究

针对多无人机协同任务分配问题,提出了一种基于Levy飞行的改进随机蛙跳算法用于解决多无人机的协同任务预分配问题,通过引入动态跳跃步长、Levy飞行因子和族群认知因子有效改进了算法的搜索性能,提高了搜索效率。针对多无人机协同执行任务时可能遭遇的突发任务,通过引入市场拍卖机制提高了算法的计算收敛效率。通过仿真算例分析,验证了改进的随机蛙跳算法解决多无人机协同任务分配问题的有效性。     

动态WTA问题的混沌人工鱼群算法

针对不同作战平台上多个武器单元对一批目标进行射击时的武器目标分配问题,建立了该问题的数学模型。采用混沌人工鱼群算法对动态条件下的武器目标分配问题进行求解,并设计一个实例进行仿真实验。仿真结果表明,在时间约束条件下该算法较遗传算法更具优越性,验证了混沌人工鱼群算法用于动态武器目标分配的有效性。     

基于强化学习的多对多拦截目标分配方法

针对空中对抗环境中多对多拦截的武器目标分配问题,提出了一种基于强化学习的多目标智能分配方法。在多对多拦截交战场景下,基于交战态势评估构建了目标分配的数学模型。通过引入目标威胁程度和拦截有效程度的概念,充分反映了各目标的拦截紧迫性和各拦截器的拦截能力表征,从而全面评估了攻防双方的交战态势。在目标分配模型的基础上,将目标分配问题构建为马尔可夫决策过程,并采用基于深度Q网络的强化学习算法训练求解。依靠环境交互下的自学习和奖励机制,有效实现了最优分配方案的动态生成。通过数学仿真构建多对多拦截场景,并验证了该方法的有效性,经训练后的目标分配方法能够满足多对多拦截中连续动态的任务分配要求。     

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。     

基于一致性群组算法的多无人机自主协同任务分配

多无人机自主协同是当前无人机参与空战的趋势,无人机具有基于信息共享的自主任务分配能力对提高其自主作战能力具有重大意义.首先,采用基于竞拍的一致性算法解决单个无人机完成单个任务的任务分配问题.其次,采用基于一致性的拍卖包算法解决单个无人机完成多个任务的分配问题.然后提出了一致性的群组算法,解决了多无人机到多任务的任务分配...     

基于分布式约束优化的多UCAV协同任务分配

为解决多架无人作战飞机(UCAV)的协同任务分配问题,将多UCAV协同任务分配问题建模为分布式约束优化问题并求解。在考虑UCAV损耗程度、目标价值毁伤和UCAV飞行长度对任务分配的影响下,建立了协同分配的分布式约束优化模型,并针对典型实例进行了仿真,获得了最优的任务分配方案。计算结果表明了模型方法的有效性。     

多无人机系统协同侦察规划算法研究

基于蚁群算法研究多无人机系统在协同侦察复杂目标群的集群协作问题,通过去交叉策略局部优化蚁群算法,提高算法求解精度,形成较优的航迹方案和合理调度策略.该问题的求解不仅能深化多任务分配及多目标协同领域的研究,还能为部队执行作战任务提供辅助决策.     

多UCAV协同控制中的任务分配模型及算法

任务分配是多UCAV协同控制的核心和有效保证。分析了影响目标价值毁伤、UCAV损耗、任务消耗时间等三项关键战技指标的因素,综合考虑实战中多UCAV同时攻击同一目标和使用软杀伤武器这两种典型情况对UCAV执行任务的影响,建立了针对攻击任务的多UCAV协同任务分配模型,并应用粒子群算法求解。仿真结果验证了模型的合理性和算法的有效性。     

基于买卖合同策略与PSO算法的异构UAV任务分配规划方法

针对PSO算法在初始化异构UAV协同任务分配效率不高、任务分配不均的问题,将PSO算法与买卖合同策略结合起来,运用买卖合同策略来调整PSO算法对异构UAV协同任务的初始分配,同时充分发挥PSO算法对多目标优化具有收敛速度快、寻优精度高等优势,有效解决了异构UAV对多类型任务规划的最优分配。仿真结果表明:该方法在保证任务分配合理的同时,能够有效解决多约束条件下异构UAV协同任务分配规划优化问题。     

超视距协同空战传感器、武器协同控制决策模型

首先给出超视距协同空战传感器、武器协同控制的定义,并描述传感器、武器协同控制决策问题。然后介绍协同网络信息相关定义及其矩阵式表述。在此基础上建立基于协同网络信息的传感器、武器协同控制决策的数学模型,最后利用多目标进化算法(MOEA),以一架预警机指挥控制4架战斗机拦截1个来袭目标情况为例对模型进行了验证说明。其结果表明了所建立模型在传感器、武器协同控制决策研究中的可行性和有效性。     

基于小生境蝙蝠算法的联合远程打击武器目标分配问题建模与求解

针对联合远程打击作战筹划中武器目标分配问题,使用数学建模与仿真分析相结合的方法,研究了联合远程精确打击武器目标分配基本原则,构建了武器目标分配问题的多目标优化数学模型;对目标函数和约束条件进行处理,将该模型转化为单目标优化问题;提出了一种结合小生境淘汰思想的改进蝙蝠算法,用来求解武器目标分配的近似最优解。实验分析表明:该算法能够有效改善蝙蝠算法的收敛特性,适用于联合远程打击作战武器目标分配问题的求解。     

基于混合粒子群算法的软硬武器协同反导决策

以单舰使用软硬武器对抗末端飞行的反舰导弹为背景,在对软硬武器抗击反舰导弹存在相互干扰进行分析的基础上,为了最大程度地减小干扰,取得最大的作战效果,建立了单舰协同使用软硬武器分层防御反舰导弹的模型.这是一个多阶段单指标方案优选问题,使用混合粒子群算法进行求解,仿真结果表明:该算法可以找到合理的、满足要求的反导方案,而且计算方便.     

模糊优化理论的武器-目标分配模型及求解算法

武器-目标分配问题是一个典型的NP完全问题,随着武器和目标数量的增多,以及分配结果评价标准多样性的存在,传统的优化求解算法如隐枚举法、割平面法、分支定界法等很难进行有效地求解。介绍一种基于模糊优选技术的多目标混合优化理论,运用该理论建立了多个指标下的最佳武器-目标分配模型,并将蚁群算法应用于对模型的求解,为解决复杂的武器-目标分配问题提供了一种有效方法。     

多飞行器协同轨迹优化设计

针对多飞行器协同轨迹约束多、耦合强的复杂多目标优化与决策问题,对多飞行器协同轨迹优化进行了较为系统的研究。首先,对多飞行器协同轨迹优化进行了数学描述和对多飞行器在未知环境下的航迹规划进行了数学建模;其次,提出了多飞行器协同任务规划系统优化设计的数值算法,其主要包括多飞行器协同任务分配算法与飞行器最优航迹规划;最后,基于以上的研究,对3种典型不同情况下的多飞行器协同轨迹优化进行了飞行数值仿真与分析。该算法具有以下特性:全局一体优化、采用最优的多维策略、实时在线性、高精度、能够考虑各种随机干扰的作用等。