一種改進CSA算法的UAV多任務區偵察決策問題研究

張耀中， 陳 嵐， 張 蕾， 謝松巖

(西北工業大學電子信息學院，西安 710129)

0 引言

由于UAV具有較低的應用成本和較好的機動性，使其成為戰場上被廣泛使用的一種偵察手段。UAV可以在“危險、惡劣、枯燥”的任務環境中替代有人機執行戰場偵察任務[1]。UAV任務偵察一般是指通過UAV所攜帶的任務載荷，來獲取特定任務區域內情報信息的過程[2]。如何在UAV執行偵察任務前進行最優的任務規劃，從而有效提高UAV的任務執行效率已經成為該領域中的一個研究熱點問題，受到了諸多研究者的關注。如文獻[3]在考慮三維任務環境和禁飛區限制的條件下，給出了一種基于改進的遺傳算法求解方案來進行多UAV的路徑規劃，從而獲得對目標區域的最大偵察信息;文獻[4]提出了一種基于改進的自適應進化多目標優化算法來進行多UAV協同任務偵察，取得了良好的任務偵察效果。

通過分析大量的文獻可以看出，目前研究者一般側重于任務的航路規劃和偵察搜救問題，大多未考慮UAV攜帶特定偵察載荷時的偵察信息收益最大化問題，該問題在很多應用場景中具有相應的實際意義。在高度復雜的戰場環境中、震后的災情分析中或大面積海域的海情偵察與搜索中，一般都有大量的熱點區域需要UAV攜帶特定偵察載荷去執行信息收集任務。由于UAV所攜帶任務載荷的工作時間及能力都是有限的，通常難以完成對全部任務區的完全信息偵察，因此，如何能夠快速有效地完成對所有任務區的非完全信息遍歷偵察是本文的研究內容。……