基于改進人工蜂群算法的多無人機協(xié)同任務規(guī)劃

劉廣瑞， 王慶海， 姚冬艷

(鄭州大學 機械工程學院，河南 鄭州 450001)

0 引言

多無人機協(xié)同任務規(guī)劃是根據無人機所處的地形和環(huán)境因素，為多無人機執(zhí)行多目標任務制定最佳作戰(zhàn)任務規(guī)劃方案和各無人機作戰(zhàn)航跡[1].近年來，國內外學者對多無人機協(xié)同任務規(guī)劃做了大量研究.文獻[2]考慮環(huán)境威脅、戰(zhàn)斗毀傷概率等因素提出了并行GAPSO算法對協(xié)同任務規(guī)劃模型進行了求解，但模型建立未能考慮無人機任務時間，所規(guī)劃任務序列實用性差.文獻[3]和文獻[4]在求解無人機任務調度問題上未能考慮環(huán)境威脅因素，僅僅是對目標點之間進行任務規(guī)劃，致使算法所規(guī)劃序列對無人機生存率很難保證.文獻[5]建立了多無人機多目標多任務模型，模型未能考慮無人機燃油限制和任務時間約束，致使執(zhí)行任務效率較低或根本完成不了任務.文獻[6]引入逆向算子改進人工蜂群算法對多無人機單任務進行了任務規(guī)劃，提高了任務規(guī)劃效率，但未考慮無人機執(zhí)行任務前后時間約束，不能夠做到各無人機協(xié)同執(zhí)行任務.

考慮到多無人機任務規(guī)劃的協(xié)同性、安全性和任務時效性，針對無人機信息共享、多任務能力等特點提高了任務規(guī)劃難度，考慮戰(zhàn)場威脅分布、目標任務時序、無人機續(xù)航時間等因素[7]，建立了多無人機協(xié)同執(zhí)行多目標的多任務規(guī)劃數學模型.首先采用文獻[8]所提算法對各目標點間和各無人機與目標點間最優(yōu)航跡進行規(guī)劃.之后考……