基于NSGA-Ⅲ算法的多目標(biāo)分配方法研究

劉 西，李 賢，陳 偉，從光濤，李如飛

（上海機(jī)電工程研究所，上海 201109）

0 引 言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的日趨嚴(yán)峻，無(wú)人機(jī)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中所發(fā)揮的優(yōu)勢(shì)日益顯著，因此受到越來(lái)越多國(guó)家的青睞。無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃是指根據(jù)無(wú)人機(jī)需要完成的任務(wù)、無(wú)人機(jī)的數(shù)量以及攜帶任務(wù)載荷的類型，對(duì)無(wú)人機(jī)制定飛行路線并進(jìn)行任務(wù)分配。

當(dāng)前，對(duì)無(wú)人機(jī)任務(wù)分配的研究已取得一定的成果。文獻(xiàn)［3］采用混合整數(shù)線性規(guī)劃方法構(gòu)造優(yōu)化函數(shù)，并利用粒子群算法來(lái)求最優(yōu)解，解決多無(wú)人機(jī)的任務(wù)分配問(wèn)題。文獻(xiàn)［4］在考慮不同無(wú)人機(jī)（unmanned aerial vehicle，UAV）執(zhí)行任務(wù)方式差異的基礎(chǔ)上，建立了異構(gòu)多UAV 任務(wù)分配模型，采用任務(wù)分層解耦的方法降低模型求解難度，并提出一種基于種群災(zāi)變的自適應(yīng)差分進(jìn)化算法求解該模型。文獻(xiàn)［5］針對(duì)無(wú)人機(jī)協(xié)同控制問(wèn)題提出一種多無(wú)人機(jī)任務(wù)分配與航跡規(guī)劃的整體控制架構(gòu)，將路徑航程作為任務(wù)分配過(guò)程中全局目標(biāo)函數(shù)的輸入，并采用與協(xié)同系統(tǒng)相匹配的粒子結(jié)構(gòu)進(jìn)行任務(wù)分配迭代尋優(yōu)。文獻(xiàn)［6］針對(duì)擴(kuò)展的混合整數(shù)線性規(guī)劃任務(wù)進(jìn)行模型分配，并用多目標(biāo)文化基因算法對(duì)分配模型進(jìn)行求解，仿真結(jié)果表明所提算法具有較強(qiáng)的全局搜索能力和快速收斂性，并驗(yàn)證了此算法在解決多無(wú)人機(jī)協(xié)同任務(wù)分配問(wèn)題上的有效性。文獻(xiàn)［7］從時(shí)間和空間上分析了影響任務(wù)分配的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，考慮雷達(dá)站下無(wú)人機(jī)的飛行總航程、攻擊目標(biāo)收益、威脅代價(jià)為子目標(biāo)函數(shù)，建立多機(jī)任務(wù)分配模型，利用改進(jìn)的遺傳算法求解模型，提高了任務(wù)規(guī)劃效率。……