无人作战已经成为未来战争的趋势,而无人机集群作战作为无人作战的重要组成部分,近年来受到军事强国的重视。随着无人机集群的规模越来越大,其可靠性问题日益突出,与有人平台不同,无人机集群的可靠性呈现出以“平台为中心”向以“任务为中心”转变的特点。因此,针对无人机集群作战特点,需要开展结合任务条件的可靠性建模工具和评估方法研究,才能有效科学预测集群任务可靠性,为战场决策提供理论支撑。现有的研究中以表决模型为无人机集群建模的基本思路,但这种方法并不能反映实际技术限制和任务需求。例如无人机出于通讯要求,各机间距不能过大,出于侦查任务的要求,无人机集群需要保证目标区域不能出现侦查盲点。为此,本文以无人机集群任务可靠性建模与分析的工程需求为出发点,面向实际任务,基于多阶段任务模型和序贯表决模型,针对无人机集群任务可靠性建模与评估问题,研究了多阶段任务模型和序贯表决模型的综合求解方法,实现了无人机集群任务可靠性建模和快速预测。本文的主要研究内容如下:1)提出了考虑实际情况的无人机集群可靠性建模与评估方法现有的理论将无人机集群作为一个表决模型进行建模。然而在特定任务条件下使用表决模型对无人机集群进行建模并不能反映真实情况。在充分考虑了无人机集群的工程需求和任务要求的情况下,基于序贯表决模型对无人机集群任务可靠性进行建模和预测,使求得的任务可靠性更加贴近真实情况。2)提出了一维序贯表决模型和多阶段任务模型的综合分析方法深入研究了一维序贯表决模型和多阶段任务模型,根据一维序贯表决模型的事件分解法,针对两种模型的结合,提出了解决此问题的递推公式,并通过与枚举法的仿真分析对比,证明了公式的正确性,极大的提高了计算速度。在此基础上根据多阶段任务模型的特点,提出了优化公式,进一步优化了模型的计算效率。3)提出了二维序贯表决模型和多阶段任务模型的综合分析方法在一维序贯表决模型的基础上,研究了二维序贯表决模型与多阶段任务模型的结合问题,基于Y-M算法的思路,提出了解决此问题的递推公式,得到了这类问题的数学解析法。针对提出的模型对无人机集群进行了任务可靠性建模与评估。并通过与枚举法的仿真分析对比,证明了公式的正确性。4)改进了二维序贯表决模型的无人机建模,针对实际情况提出了优化模型。通过对二维序贯表决模型的研究,对计算公式中的函数进行改进,使得基于二维序贯表决模型的无人机集群建模更加贴近实际情况,解决了执行任务过程中出现的障碍物问题,编队队列问题,多类型无人机协同作战问题,根据重要度理论,提出了两种提高无人机集群任务可靠性的优化方法,提高了模型的适应性,实现了无人机集群任务可靠性建模和快速预测。