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面向任务的无人/有人机混合编队协同问题研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 无人机编队协同能力评估

1.3.2 无人机编队协同能力优化

1.4 研究内容与结构安排

1.4.1 研究内容

1.4.2 结构安排

第二章 基本理论与方法

2.1 混合编队协同的基本概念

2.2 混合编队的协同能力评估方法

2.3 混合编队的协同能力优化方法

2.4 本章小结

第三章 无人/有人机混合编队协同能力的评估模型

3.1 协同能力评估问题描述及分析

3.2 协同能力评估模型

3.2.1 协同能力评估指标体系

3.2.2 基于ANP的协同能力评估方法

3.3 实例分析

3.4 本章小结

第四章 无人/有人机混合编队协同能力的优化模型

4.1 问题分析

4.2 数学模型

4.3 模型求解

4.4 实验分析

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 研究总结

5.2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

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摘要

无人机和有人机协同组成编队是解决当前复杂任务的一种有效方式。无人机和有人机协同完成任务的效果会受到编队成员间载荷能力、通信性能和决策机制等方面的差异性影响,因而面向任务的无人/有人机混合编队协同问题亟需研究。
  本文在介绍评估理论与方法的基础上,以无人/有人机混合编队成员间的信息交互作为混合编队协同问题研究的切入点,以信息在编队成员之间的采集、传输、决策过程作为无人/有人机混合编队协同能力评估指标的筛选维度,并从目标识别能力、网络承载能力、网络抗毁能力、通信保障能力和指挥控制能力等五种能力方面构建了无人/有人机混合编队协同能力的评估模型,为无人/有人机混合编队协同能力的优化研究奠定基础。
  在构建混合编队协同能力的优化数学模型时,通过分析选择影响混合编队协同能力的网络抗毁能力指标作为优化目标,以自然连通度作为网络抗毁能力测度,将机间通信距离、指挥体制、机间链路数目等制约因素转化为约束条件,建立混合编队协同能力的优化模型,并设计算法对优化模型求解,仿真实验验证了算法的有效性。
  无人/有人机混合编队协同能力的评估和优化模型,为面向任务的无人/有人机混合编队的协同问题研究提供了新思路和新方法。

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