基于多机协同作战模式下的地面无人平台设计

摘要

随着科学技术的进步，未来战争对武器系统的要求也越来越高，在提高武器系统作战能力的同时，对作战人员的保护能力也是武器系统发展的重要方向之一，因为无人平台在作战过程中无需现场操作，所以在避免人员伤亡方面有着得天独厚的优势。这也使无人作战平台成为风靡全球的一种新型武器系统，成为世界各军事强国研发的热点。 但是由于单个无人平台的负载能力、机动性、目标有效探测距离以及毁伤能力等存在局限性，并且设备的容错性很低，所以很多时候单无人平台很难完成作战任务，而基于多机协同作战模式下的地面无人平台作战系统研究为这一问题的解决提供了有效的途径。本文旨在建立基于多机协同模式下的地面无人作战系统，并分析了系统中的部分关键性问题。 根据多机协同的作战要求完成无人平台总体方案设计。分析地面无人平台协同作战的特点，介绍基于虚拟领航法的非战斗模式行进方式以及建立基于蚁群算法的攻击策略模型，并对攻击策略模型进行仿真，验证可行性；然后建模并仿真对比单、多平台作战过程的对相同目标的命中概率，验证协同作战相对于单平台作战的优势。根据地面无人平台协同作战系统的无中心、无组织性的特点选择组网灵活的Ad hoc自组局域网作为协同作战系统的通信网络，分析网络路由选择算法并列举算例。建立无人模拟实验平台并对随动控制部分进行详细设计，建立基于BP神经网络PID控制算法模型并在阶跃、斜坡以及正弦输入信号的条件下进行仿真，判断控制算法的随动性能，最后利用 LabVIEW设计简单的上位机测试软件，对随动测试实验平台进行调枪加速度以及跟踪实验，验证无人模拟实验平台的性能。

目录

声明

1绪论

1.1研究的背景及意义

1.2国内外发展现状

1.3地面无人平台协同作战概述

1.4本文主要研究内容

2地面无人平台协同作战系统总体方案

2.1地面无人平台总体设计方案

2.2地面无人平台协同作战方案概述

2.3地面无人平台协同作战模式设计

3地面无人平台协同作战决策

3.1地面无人平台协同决策方案

3.2地面无人平台协同作战算法概述

3.3蚁群算法模型

3.4地面无人平台协同攻击理论分析

3.5协同作战命中概率分析

4地面无人平台无线自组网通信技术

4.1无线自组网与战术概述

4.2 Ad hoc网络的体系结构

4.3 Ad hoc网络的主要技术概述

4.4 Ad hoc网络的路由协议分析

5无人作战实验平台随动系统设计

5.1无人作战实验平台概述

5.2随动系统概述

5.3随动系统组成

5.4随动系统电机选型

5.5随动系统控制算法设计

5.6随动控制算法仿真分析

6地面无人作战实验平台测试实验

6.1地面无人作战平台半实物仿真系统软件介绍

6.2枪塔高低、回转加速度测试

6.3随动平台跟踪测试

7总结与展望

本文主要完成的工作如下：

本文后续的工作展望：

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢