无人飞行器侦察攻击任务规划方法研究

发布时间：2017-04-17 12:28

  本文关键词：无人飞行器侦察攻击任务规划方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：侦察攻击任务规划技术为未知环境中实现封锁空域、寻找并准确攻击目标提供了可能。侦察攻击任务规划技术以无人飞行器为研究对象，构建控制体系，设计规划策略，使无人飞行器通过协同搜索、独立攻击获得更有效地完成任务的能力。基于模板式的循环航迹多机协同侦察与基于双侧搜索模型的攻击段航迹规划是侦察攻击任务规划的核心内容。 本文主要工作及研究结果如下： 1、针对目标区域敌方情况未知的状况，，将无人飞行器的任务模式分为侦察模式与攻击模式，提出任务规划的总体方案。针对侦察模式的任务特点制定基于光栅式搜索的规划方法；针对攻击模式，对A*算法进行搜索空间的改进，并建立威胁模型。 2、对无人飞行器执行侦察任务时的工作方式进行分析，应用模板式循环方法为多无人飞行器在针对圆形阵地目标和矩形机场目标两种环境未知的目标域执行协同侦察任务时规划出协同侦察航迹。 3、针对攻击阶段航迹，提出一种基于双侧搜索的模型。通过从起始点和目标点同时展开搜索的模型，用以解决带有指定目标进入方向、威胁信息等约束条件的问题。通过Matlab仿真平台进行验证，并对该模型进行了删除直飞点、满足紧凑条件应用的改进。 4、根据无人飞行器概率模型计算执行任务的作战效能，绘制不同架次、不同续航时间与目标毁伤数目的关系图，用以验证本文所用方法能否满足战术需求。 通过本论文的研究，解决了在未知环境中无人飞行器执行侦察与攻击任务规划的问题，实现了侦察攻击一体化的作战目的。对侦察攻击任务规划方法的研究，便于无人飞行器集群完成作战环境复杂的任务。
【关键词】：无人飞行器 任务规划 侦察 攻击
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V279
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• 图目录9-11
• 表目录11-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 研究目的和意义12-13
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势13-16
• 1.2.1 国外研究现状13-15
• 1.2.2 国内研究现状15-16
• 1.3 论文研究内容16-18
• 第二章 无人飞行器任务模式及规划方案18-28
• 2.1 侦察攻击任务规划方案18-20
• 2.2 无人飞行器侦察任务20-22
• 2.2.1 无人飞行器侦察任务工作原理20-21
• 2.2.2 无人飞行器侦察任务的关键问题21
• 2.2.3 无人飞行器侦察任务规划方案21-22
• 2.3 无人飞行器攻击任务22-27
• 2.3.1 无人飞行器攻击过程与特点22-23
• 2.3.2 无人飞行器攻击任务的关键问题23
• 2.3.3 A*算法的改进23-26
• 2.3.4 威胁模型建模26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 多无人飞行器协同侦察航迹模板28-40
• 3.1 无人飞行器侦察工作方式分析28-29
• 3.2 目标区域为圆形域的侦察航迹模板29-35
• 3.2.1 模板式循环航迹规划方法29-32
• 3.2.2 分组调整阶段32-34
• 3.2.3 全域覆盖时间34-35
• 3.3 目标区域为机场跑道的侦察航迹模板35-39
• 3.3.1 飞机的最小起降带要求35-36
• 3.3.2 一般机场跑道模型36
• 3.3.3 机场跑道协同侦察航迹模板36-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 基于双侧搜索模型的攻击段航迹规划40-66
• 4.1 双侧搜索模型40-48
• 4.1.1 单侧搜索模型遇到的困境40-42
• 4.1.2 双侧搜索模型的基本思想42-45
• 4.1.3 双侧搜索模型的评价函数45-48
• 4.2 经纬度坐标转换48-52
• 4.2.1 高斯投影的原理和性质48-50
• 4.2.2 高斯投影的正解与反解50-51
• 4.2.3 邻带转换方法51-52
• 4.3 规划模型的自适应优化52-57
• 4.3.1 直飞点的删除52-55
• 4.3.2 紧凑条件下的修正55-57
• 4.4 无威胁情况下的攻击段航迹仿真分析57-60
• 4.5 有威胁情况下的攻击段航迹仿真分析60-64
• 4.5.1 攻击角度为 90 度进入仿真实例60-63
• 4.5.2 攻击角度为 270 度进入仿真实例63-64
• 4.6 仿真结果分析64-65
• 4.7 本章小结65-66
• 第五章 无人飞行器作战效能计算与分析66-75
• 5.1 无人飞行器作战概率模型66-67
• 5.2 多无人飞行器作战效能计算67-73
• 5.2.1 目标区域为圆形域的作战效能计算68-70
• 5.2.2 目标区域为机场跑道的作战效能计算70-71
• 5.2.3 不同续航时间对作战效能的影响71-73
• 5.3 本章小结73-75
• 总结与展望75-77
• 总结75-76
• 展望76-77
• 参考文献77-81
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单81-82
• 致谢82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：313229