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)
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。……