随着航空任务种类的不断增加,任务目标特性也更加复杂,要求更多不同种类的飞行器协同作战完成多元化的任务。在多机协同作战中,机型对任务的适应程度、多机之间的相互关系以及作战任务时序等都对机群作战效益有显著影响,本文将对这些内容开展研究。首先,根据不同飞行器种类的特点提出了任务适应度概念,用以描述不同任务场景下各机种执行该任务的相对优劣程度。实际执行任务时,将任务目标分解为各个基本任务,如侦察、打击、评估、突防等,获取其任务属性,并对各个任务属性进行量化。任务的属性值和属性增益系数共同构成了任务适应度。针对典型的多机协同作战场景,本文就所提出的任务适应度进行了仿真,结果表明所提出的方法能为任务匹配适宜的机种,充分利用不同机种的各自优势提高全局收益。然后,根据同一机群内和不同机群间的飞行器单元执行同一任务时的相互关系,提出了关系特征函数,用以描述执行同一任务时其他执行单元对自身效能的影响。在此基础上设计了考虑机群特征关系函数的全局效益目标函数,建立了任务分配数学模型,针对某一任务需要多架飞行器单元共同完成的实战需求,采用改进的PSO算法对任务分配问题进行了求解分析。结果表明机群关系特征对任务分配结果有显著影响,考虑机群关系特征能尽可能增强执行单元之间的协同作用并避免内部竞争损耗。最后,针对多个不同类型任务间存在时序耦合约束的任务分配问题,提出了一种基于快速分簇的任务分配算法。考虑到不同类型飞行器需要与所执行的任务类型相匹配,因此首先按照不同类型飞行器的数量对每个飞行器建立任务簇;然后采用各飞行器任务簇的执行时间作为任务执行效率的量度,通过对比判断各个任务簇的收益,根据各任务的空间约束进行任务簇优化;最后考虑不同任务间的时序耦合约束,通过改变耦合任务在任务簇内的执行顺序,并建立基于差分约束系统的任务分配模型进行求解,实现机群总收益最大化。