有人/无人机协同对地攻击智能决策研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ferret
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当代战场环境日益复杂,无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)将成为今后战争中的主导力量之一。对地攻击是无人机最常执行的任务,由于战场环境和攻击任务的复杂性,并且单架无人机的信息感知、载荷能力有限,采用多无人机和有人/无人机协同作战是目前无人机技术的主要发展方向。本文以有人/无人机协同对地攻击任务为背景,分别对任务分配、航迹规划以及攻击决策三个方面进行研究。论文的主要内容如下:针对无人机对地攻击任务中如何将各个目标合理分配给无人机的研究,提出了一种基于改进离散粒子群算法的任务分配方法。首先基于无人机航程、飞行时间、目标执行顺序和无人机功能4项约束条件对任务分配问题进行建模;然后采用矩阵编码方法、在粒子更新操作中放弃粒子速度对离散粒子群算法进行改进;之后针对突发情况下的任务重分配问题提出K-medoids聚类算法进行降维预分配;最后通过仿真验证了该算法的有效性和稳定性。仿真结果证明,相比于基本粒子群算法和遗传算法,改进后的离散粒子群算法具好的稳定性与寻优能力;Kmedoids聚类算法相比于遗传算法和拍卖算法对于任务重规划问题具有更高的求解效率。针对如何在无人机到任务点之间规划一条代价最小的飞行路线问题,提出了一种基于改进人工鱼群算法的多无人机航迹规划算法。首先提出地形威胁系数对航迹规划问题进行建模;然后通过优化人工鱼视野模型和改进人工鱼群进化策略对人工鱼群算法进行改进;最后通过仿真实验来验证改进人工鱼群算法的精确性与稳定性,通过对比实验得出,改进人工鱼群算法相较于遗传算法、粒子群算法和基础人工鱼群算法具有更高的搜索精度和效率。基于任务分配及航迹规划的基础上,提出有人/无人机协同自主攻击决策系统的建立。首先基于规则模糊认知图理论对无人机智能决策和有人机干预系统进行建模;然后通过仿真验证了各节点状态信息以及节点之间的推理过程,实验结果表明该系统在不同环境下的决策结果具有可靠性;最后从工程的角度出发,设计界面化软件进一步验证本文设计的有人/无人机协同智能决策系统的合理性与适用性。
其他文献
随着第五代(Fifth-Generation,5G)移动通信技术的快速发展,无线通信系统对滤波器的性能提出了更高的要求。作为5G通信系统的关键技术,大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天线系统使滤波器的数量急剧增加,小型化、集成化、高性能的滤波器成为5G通信技术的研究热点。本文基于结构色散诱导的等效局域型表面等离激元(Effective Lo
学位
掌握制空权是现代战争取得胜利的关键保障,而弹载制导雷达作为导弹的“眼睛”,是三维战场的中坚力量。但随着无源技术的快速发展,制导雷达面临的射频暴露威胁逐步增大。因此,在保证雷达对目标探测、定位与跟踪的基本功能性需求的同时,还必须考虑其射频隐身性能。本文围绕单发多收(SIMO)模式的弹载制导雷达射频隐身技术展开研究,主要工作如下:(1)研究了制导雷达的射频隐身表征参量与测角原理。首先,介绍了四种常见的
学位
光电振荡器作为一种新型振荡器,具有频率高、频谱纯度高、相位噪声低的特点,在新一代通信系统、高精度无线感知与测量系统、多普勒域雷达探测系统等领域具有广阔的应用前景。但由于光纤与滤波器对环境温度敏感,光电振荡器在高低温环境下难以实现相位稳定,导致光电振荡器难以实用。针对这个难题,本论文对影响光电振荡器环路相位的温度因素进行理论分析与实验测量,并对其进行相应的控制以实现相位稳定,最后对基于该方案的光电振
学位
W波段系统兼顾毫米波和太赫兹波段信号带宽大、器件体积小、大气中传播衰减小等优势,已成为无线通信和雷达探测成像等领域的研究焦点。传统电学产生W波段信号的方法往往受电子器件频率和带宽的限制,微波光子技术由于其大带宽、低损耗、抗电磁干扰等特点逐渐成为高质量W波段信号产生的有效途径。本论文构建了一种基于微波光子倍频技术的W波段信号产生系统,并对其中的关键技术进行了研究,主要工作及创新点如下:1.研究了一种
学位
现代战场的电磁环境日益复杂,对射频系统的“认知”能力提出了迫切需求。认知射频系统通过对环境的感知和学习,动态反馈控制系统自适应调整工作频段、波形等,从而适应快速变化的战场环境。这一发展趋势对电磁频谱环境的超宽带、高精细认知,以及物理环境的准确感知提出了迫切需求,对传统电子技术形成了挑战。针对这一发展趋势和挑战,本文开展基于光学色散的测量技术研究,基于光子技术实现对超宽带频谱的精细测量,以及对物体距
学位
为验证某航空涡扇发动机抗腐蚀能力,基于腐蚀敏感性试车台,设计了盐雾发生系统,制定了试验方案,完成了航空涡扇发动机腐蚀敏感性试验。结果表明,试验系统设计合理,试验方法可行,可为其他发动机开展腐蚀敏感性试验提供借鉴。试验后发动机主要零部件和成附件未发现明显腐蚀痕迹,主要流道件表面有不同程度的盐雾结晶附着。试验后发动机在相同换算推力下换算排气温度上升约5.5%,性能衰减幅度较大,建议其他发动机开展腐蚀敏
期刊
近年来,以卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)为代表的深度神经网络发展迅速,在人工智能领域得到了广泛的应用。而卷积神经网络规模日益增大,运算过程复杂,需要对其进行硬件加速。传统的CNN加速器中处理单元(Processing Element,PE)大多基于总线形式互连,而总线互连面临着严重的功耗考验和性能制约。因此,本文提出将片上网络(Network-on
学位
直升机以其低空飞行、灵活运作的性能被广泛应用于军事和民用领域,由于低空飞行视场背景复杂,高压线缆不易观察,据USHST(The U.S.Helicopter Safety Team,美国直升机安全团队)的一份分析直升机低空飞行风险报告显示,因高压线缆障碍物引起的事故占所有直升机飞行事故的16%左右,在这些事故中,机毁人亡事故比例达到17%[1]。因此,高压线检测研究对于直升机飞行安全具有重要意义。
学位
作业是学生学习过程中不可或缺的重要环节,是提高初中生学业水平的有力手段。教师要采用针对性、层次性、趣味性强的作业方案,加强课堂教学,增强学生的学习效果,帮助他们巩固课堂知识内容,提高他们的思维能力,丰富他们的知识储备,提高他们运用语言的能力。
期刊
为保证风力发电机的安全运行与风电场的发电效益,需要对风力发电机叶片进行状态监测,若能及时发现叶片的异常,就可以对叶片疲劳断裂、叶尖撞击塔架等安全事故提前预警。作为一种新型叶片状态监测传感器,雷达可以全天候全天时工作,与传统叶片监测传感器相比,雷达能提供更全面的叶片运动状态信息。本文以三叶片水平轴风力发电机叶片为对象,研究了连续波雷达对风力发电机叶片的故障分类,提出了基于微多普勒特征的叶片微动参数估
学位