免疫算法在多無人機任務最優規劃中的應用

王永成，蔡晨曉

（1.鄭州航空工業管理學院管理工程學院，河南鄭州 450046；2.南京理工大學自動化學院，江蘇南京 210094）

1 引言

無人機因體積小、安全性高、制造成本低等優勢被廣泛應用在軍事、科研和民用等領域，主要分為直升機、飛艇、傘翼機等類型。無人機執行任務不受飛行人員身體機能限制，當執行危險任務時可避免飛行人員傷亡。從某種意義上來說，無人機可被看作是空中機器人，隨著研究的不斷深入，其應用類型逐漸擴展，完成任務的難度也在增強，有時需要多個無人機共同協作執行某項任務，這對其控制和規劃能力要求極為嚴格。通常情況下，無人機任務規劃可表示為：在符合所有作戰指標情況下，以實現任務為目標，為所有參與工作的無人機分配任務，以保證無人機以最小的代價高效完成任務，無人機的任務規劃效率可影響其任務的完成效率。

目前，越來越多的學者投入到任務規劃等研究中，文獻［1］中將粒子群優化與模擬退火算法相結合，綜合分析無人機物理約束條件，將航跡長度和威脅代價最小為目標函數，利用Voronoi圖規劃航跡，再通過模擬退火粒子群算法求解任務規劃的最優解。文獻［2］中研究一種人工蜂群無人機任務規劃算法。構建目標價值隨時間參數變化的任務規劃模型，結合決策示意圖合理規劃任務；通過整數編碼方式優化人工蜂群算法，利用該方法求解無人機最佳任務執行路徑，實現任務規劃。

通常情況下上述方法都能獲得理想的任務規劃效果，但是，無人機的工作環境動態性較強，當無人機發生意外或出現新增任務時，這些方法難以重新規劃任務。……