通信距离受限条件下的无人机集群协同区域搜索

V19; 针对通信距离受限条件下的无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)集群协同搜索任务,考虑防相撞约束,定制了一种能够在搜索过程中根据机间距离切换交互方法的UAV交互决策机制,实现了动态环境中的搜索航迹规划.首先,运用栅格化方法建立包含3种属性的环境认知地图对任务区域进行表征.其次,考虑多种搜索任务需求,以最大化搜索效率为目标建立UAV集群协同搜索模型.然后,根据机间有效通信距离定义了 UAV协同搜索过程中的通信状态,设计了一种能够在通信完全有效、局部有效以及完全失效3种典型场景下切换信息交互方法的信息交互与决策机制.最后,采用滚动时域优化方法,实现集群各成员的 自...

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Published in系统工程与电子技术 Vol. 44; no. 5; pp. 1615 - 1625
Main Authors 王宁, 李哲, 梁晓龙, 王玉冰, 侯岳奇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 空军工程大学空管领航学院,陕西西安710051 01.05.2022
陕西省电子信息系统综合集成重点实验室,陕西西安710051%中国人民解放军95899部队,北京100089
Subjects
虚警概率
协同搜索规划
目标概率图
信息交互
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ISSN1001-506X
DOI10.12305/j.issn.1001-506X.2022.05.23

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Summary:V19; 针对通信距离受限条件下的无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)集群协同搜索任务,考虑防相撞约束,定制了一种能够在搜索过程中根据机间距离切换交互方法的UAV交互决策机制,实现了动态环境中的搜索航迹规划.首先,运用栅格化方法建立包含3种属性的环境认知地图对任务区域进行表征.其次,考虑多种搜索任务需求,以最大化搜索效率为目标建立UAV集群协同搜索模型.然后,根据机间有效通信距离定义了 UAV协同搜索过程中的通信状态,设计了一种能够在通信完全有效、局部有效以及完全失效3种典型场景下切换信息交互方法的信息交互与决策机制.最后,采用滚动时域优化方法,实现集群各成员的 自主决策与交互行为.仿真结果表明,所提算法能够在通信距离受限条件下有效完成协同搜索任务,在完成覆盖搜索任务时能够有效兼顾对动目标的搜索.
ISSN:1001-506X
DOI:10.12305/j.issn.1001-506X.2022.05.23