多无人机协同打击任务分配方法

随着无人机技术的不断成熟和完善其军事应用的优势日益显现近年来其在军事冲突中所发挥的作用更使人们认识到无人机在未来战争中将成为重要的军事装备。随着无人机在军事中的大量应用无人机集群协同执行任务将成为典型的应用模式。为完成无人机集群执行协同打击任务有众多可行的方案为了提高作战效能多无人机协同打击任务分配方法和技术十分重要。在自动化技术的发展中尤其是机器人技术和先进航空技术的发展中任务分配方法已得到深入研究已有大量的相关研究成果。但是这些方法难以处理在复杂环境和复杂约束下机动目标协同打击中的任务分配问题。当被打击目标具有机动规避的功能时协同打击问题便成为一类协同动态博弈问题此时协同打击任务分配问题变得甚为复杂加之环境约束和无人机自身的动力学等约束使得该问题极具挑战性。在执行对机动目标的打击任务时需要规避障碍和危险区域如敌方的防空火力范围还要避免己方无人机之间的碰撞因此需对存在障碍场景中具有避碰约束下的协同动态博弈问题开展研究为制定协同打击策略奠定理论基础。在制定协同打击策略时关于被打击目标和己方无人机的位置信息有两种形式即全局位置信息和相对位置信息前者可以获得被打击目标和己方无人机在三维空间的坐标信息而后者只能获得相对位置信息需分别研究基于不同类型位置信息的协同打击策略的分析和制定方法。无人机的杀伤能力弹药的爆破能力和杀伤半径和其所携带的能量电池或燃油总是有限的研究这些约束条件下的协同打击策略分析与制定方法具有重要的实际意义。在多无人机对多机动目标实施协同打击策略分析中打击策略可以分解为一对一和多对一的形式从而形成子任务。当无人机携带的载荷相异弹药、能量、通信设备和计算设备相异时需根据子任务需求进行无人机编组。以打击效能最大为目的进行无人机编组和子任务分配实现协同打击的任务分配方法和技术是多无人机军事应用中极为重要的关键技术。在机间协同的同时进行空地协同整合空中无人机机载资源和地面装备包括通信、侦察和打击等实现无人机体系化协同打击将极大地提高无人机集群的作战效能。