無人機覆蓋搜索地域通信網(wǎng)交叉式航路規(guī)劃

鄭 超， 許陽明

(國防科技大學電子對抗學院，合肥 230037)

0 引言

地域通信網(wǎng)是由柵格狀干線節(jié)點和傳輸系統(tǒng)組成的覆蓋戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)役區(qū)域的柵格狀通信系統(tǒng)，包括干線節(jié)點、大小入口節(jié)點、無線用戶入口節(jié)點以及移動用戶車輛等[1]。干線節(jié)點間通過微波接力機設(shè)備相連組成柵格狀網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)一定地域的通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋，且節(jié)點間距離一般在20 km左右。節(jié)點波束具有方向性強以及波束窄的特點，這使得干線節(jié)點不易被偵察到。近年來，無人機在戰(zhàn)場中發(fā)揮著越來越重要的作用。在軍事上，電子對抗無人機因體積小、造價低、無人員傷亡、機動性強等特點，主要用于執(zhí)行偵察、監(jiān)視、通信中繼、電子對抗、戰(zhàn)果評估等任務(wù)。文獻[2]提出在無人機平臺上通過對地域通信網(wǎng)節(jié)點信號的偵察、測向和輻射源定位等手段，獲取地域通信網(wǎng)信息的方法。然而目前的文獻只研究了利用無人機偵察地域通信網(wǎng)的有效性與可行性，并沒有得到利用無人機偵察地域通信網(wǎng)的具體方法。

由于地域通信網(wǎng)各個干線節(jié)點在待偵察區(qū)域中的位置以及節(jié)點間的通信鏈路往往是未知的，可以利用無人機對地域通信網(wǎng)部署區(qū)域覆蓋搜索來得到這些信息。無人機區(qū)域覆蓋路徑規(guī)劃(Coverage Flight Path Planning，CFPP)定義為：在滿足某種(某些)性能指標最優(yōu)的前提下，避開障礙物和威脅源，規(guī)劃出一條傳感器探測區(qū)域遍歷待覆蓋區(qū)域的最優(yōu)路線[3-4]。

因此本文提出一種利用無人機以縱橫交叉的航路實現(xiàn)對地域通信網(wǎng)部署區(qū)域覆蓋搜索的方法，保證無人機能偵察到區(qū)域內(nèi)任意位置的干線節(jié)點以及節(jié)點間所有通信鏈路，有效提高了任務(wù)執(zhí)行效率。……