多无人机信息强耦合任务规划方法研究

目录

第1章 绪 论

1.1 研究背景、目的和意义

1.2 多无人机自主决策发展概述

1.2.1 无人机自主决策技术

1.2.2 集群自主无人机发展趋势

1.3 多无人机任务规划技术研究概述

1.3.1 多无人机任务规划问题

1.3.2 信息耦合任务规划

1.3.3 信息传递/调用耦合任务规划技术研究现状

1.3.4 无人机间信息耦合任务规划技术研究现状

1.4 国内外研究现状分析

1.5 论文的组织结构与主要研究内容

第2章 无人机信息耦合任务规划问题数学模型

2.1 引言

2.2 多无人机任务规划基本概念

2.3 无人机及任务场景的简化物理模型

2.3.1 无人机模型

2.3.2 任务模型及绩效模型

2.3.3 威胁模型

2.4 信息耦合的多无人机任务规划问题模型

2.4.1 任务分配及调度问题

2.4.2 航迹规划问题

2.4.3 信息耦合任务规划问题

2.5 本章小结

第3章 考虑航迹特征约束的无人机航迹构造方法

3.1 引言

3.2 航迹表示理论

3.2.1 航迹特征状态信息

3.2.2 航迹的同伦表示方法

3.2.3 航迹的正运动学表示方法

3.3 限曲率航迹构造

3.3.1 航迹限曲率约束

3.3.2 C-S限曲率航迹表示

3.3.3 广义化C-S限曲率航迹表示

3.4 基于航迹同伦的限曲率航迹构造及分析方法

3.4.1 限曲率航迹同伦理论

3.4.2 CSC航迹外包同伦

3.4.3 基本限曲率航迹同伦

3.4.4 航迹分类方法

3.5 基于航迹壳的航迹同伦构造方法

3.5.1 航迹壳构造

3.5.2 航迹壳内的航迹同伦构造

3.6 本章小结

第4章 基于定特征航迹规划的机间耦合任务规划

4.1 引言

4.2 定特征状态航迹规划基本框架

4.3 基于航迹同伦的航迹特征覆盖

4.3.1 航迹同伦的航迹特征覆盖区间

4.3.2 航程覆盖计算方法

4.4 具有定航程约束的同伦航迹规划方法

4.4.1 定航程同伦航迹规划基本框架

4.4.2 CTE方法

4.4.3 SH方法

4.5 针对流形目标的定航程同伦航迹规划

4.5.1 针对流形目标的航迹规划框架

4.5.2 流形目标上的航迹优化

4.6 面向定特征航迹规划的航迹延长/缩短方法

4.6.1 非限制性情况

4.6.2 限制性情况

4.7 基于航迹特征一致的机间耦合任务规划

4.7.1 航迹状态一致模型

4.7.2 同伦一致方法

4.7.3 航迹状态一致控制算法

4.8 仿真研究

4.8.1 限曲率航迹航程覆盖

4.8.2 航迹限曲率延长/缩短

4.8.3 点目标定航程航迹规划

4.8.4 流形目标定航程航迹规划

4.8.5 机间耦合任务规划

4.9 本章小结

第5章 基于预测和验证的信息耦合任务规划

5.1 引言

5.2 多无人机分布式任务规划框架

5.2.1 任务规划系统整体框架

5.2.2 前处理阶段

5.2.3 任务分配阶段

5.2.4 后处理阶段

5.3 基于先验环境信息的无人机分布式任务规划

5.3.1 环境信息描述

5.3.2 航程预测基本框架

5.3.3 考虑环境信息预测的前处理方法

5.3.4 仿真研究

5.4 基于迭代验证的无人机分布式任务规划

5.4.1 传统市场机制分布式任务分配

5.4.2 具有迭代验证的市场机制任务分配算法

5.4.3 稳定性与复杂性分析

5.4.4 仿真研究

5.5 本章小结

第6章 面向复杂任务的信息强耦合任务规划

6.1 引言

6.2 面向联合任务的任务规划框架

6.2.1 多阶段规划整体框架

6.2.2 平滑航迹生成阶段

6.2.3 针对联合任务的航迹修正阶段

6.2.4 综合仿真研究

6.3 面向预定航迹约束的任务规划框架

6.3.1 具有预定航迹约束的任务规划

6.3.2 同伦分布式任务分配框架

6.3.3 基于同伦的分布式任务分配算法

6.3.4 仿真研究

6.4 本章小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文及其他成果

声明

致谢

个人简历