UCAV对地攻击协同任务分配与航迹规划方法研究

摘要

对地攻击是现代战争的主导力量，无人作战飞机是未来空战的主要执行者。本文针对局部压制敌防空系统(SEAD)战术下，无人作战飞机对地攻击涉及的态势评估、协同任务分配和突防航迹规划三项关键技术进行了研究。
　　针对局部SEAD战术的特点，研究了态势评估方法。基于动态贝叶斯网络建立了来拦截目标身份识别模型；基于模糊贝叶斯网络建立了两级压制目标筛选评估模型，一级模型可有效确定目标打击价值，二级模型可确定局部SEAD任务的压制目标。
　　针对现有任务分配建模方法对任务过程的动态性不敏感的问题，提出了一种模型迭代优化建模方法，考虑了不同时序攻击任务之间的关联性；提出了一种离散混合蛙跳算法，通过改进混合蛙跳算法的局部更新策略，使其能够适应任务分配这类复杂离散组合的优化问题。
　　提出了一种分层的多UCAV三维突防航迹规划方法。提出了DTWA*算法做二维航迹规划，提出了粒子沉降法规划航迹的高度信息，并提出了基于大步长A*算法结合DTW路径的方法对突防航迹在线重规划，以解决突发情况下的在线航迹调整问题。仿真结果表明，该方法可有效利用低空突防策略，增加了突防的安全性；航迹重规划具有较强的实时性，能够适用于突发环境改变的情况。
　　采用B/S模式开发了一套无人机对地攻击辅助决策系统。该系统包括贝叶斯网络评估与航迹规划两个功能模块，通过该系统可快速创建模型，并可方便的进行算法的仿真研究。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究工作和组织结构

第二章 基于贝叶斯网络的战场态势评估

2.1引言

2.2贝叶斯网络简介

2.3无人机对地攻击任务中的态势评估框架

2.4拦截目标识别评估模型

2.5压制目标筛选模型

2.6本章小结

第三章 UCAV对地攻击协同任务分配

3.1引言

3.2局部SEAD突防策略下任务分配面临的挑战

3.3任务分配问题建模

3.4基于DSFLA的任务分配求解

3.5仿真验证与结果分析

3.6 本章小结

第四章 UCAV对地攻击突防航迹规划

4.1引言

4.2突防航迹规划待解决问题

4.3航迹规划建模

4.4二维突防基准航迹规划

4.5仿真验证及结果分析

4.6本章小结

第五章 无人机对地攻击辅助决策系统开发

5.1引言

5.2系统总体构架与开发模式

5.3主服务器与Matlab的通信方法设计

5.4无人机对地攻击辅助决策系统客户端界面设计

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文的主要工作

6.2研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文