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第1章多无人机协同作战综述1

1.1引言1

1.2多无人机协同作战的需求和发展1

1.2.1多无人机协同作战的需求1

1.2.2多无人机协同作战的发展2

1.3多无人机协同作战的概念及特点4

1.3.1多无人机协同作战的概念4

1.3.2多无人机协同作战的特点5

1.4研究多无人机协同作战的意义5

1.5小结6

第2章多无人机协同作战体系结构8

2.1多无人机协同作战体系结构分析8

2.2基于智能单元的多无人机协同作战体系结构8

2.2.1智能单元理论8

2.2.2基于智能单元的多无人机协同作战集中式体系结构13

2.2.3基于智能单元的多无人机协同作战集散式体系结构15

2.2.4改进的多无人机协同作战体系结构16

2.3小结20

第3章多无人机协同搜索目标决策21

3.1多无人机协同搜索静止目标决策21

3.1.1战场环境及无人机模型23

3.1.2不确定信息更新和存储算法27

3.1.3协同搜索航路规划33

3.1.4仿真试验分析41

3.2多无人机协同搜索运动目标决策44

3.2.1矩形搜索区域的运动目标搜索决策44

3.2.2圆形搜索区域的运动目标搜索决策52

3.3小结68

第4章多无人机协同突防时的搜索运动目标决策69

4.1引言69

4.2问题描述70

4.3目标位置的不确定性处理72

4.4运动目标突防搜索算法79

4.4.1无人机突防过程80

4.4.2运动目标的搜索过程84

4.4.3不确定区域的无人机分配87

4.5仿真验证89

4.6小结92

第5章多无人机协同突防时的搜索随机目标决策93

5.1 引言93

5.2基于长条的搜索任务决策93

5.2.1问题描述93

5.2.2基于长条的搜索策略94

5.2.3不可行区域躲避策略97

5.2.4基于长条的搜索仿真99

5.3基于质心V图划分的搜索任务决策101

5.3.1问题描述101

5.3.2质心V图划分数学模型102

5.3.3基于质心V图划分的无人机搜索空间划分103

5.3.4收敛性证明104

5.3.5基于质心V图划分的多无人机动态环境协同搜索决策105

5.3.6基于质心V图划分策略的仿真及仿真结果分析107

5.3.7结论109

5.4无人机重负载搜索任务决策110

5.4.1随机动态环境描述110

5.4.2无人机运动模型110

5.4.3无人机搜索航路设计112

5.4.4目标平均等待时间上界115

5.4.5不可行区的躲避决策116

5.4.6多架无人机的协同搜索策略117

5.4.7仿真试验118

5.4.8结论119

第6章多无人机协同空战时的目标跟踪融合算法120

6.1空中目标运动模型120

6.1.1匀速模型121

6.1.2匀加速模型121

6.1.3匀速转弯运动模型122

6.1.4Singer模型123

6.1.5“当前”统计模型124

6.2无人机对空中目标的量测模型126

6.2.1坐标系的选择126

6.2.2量测方程的建立127

6.3单架无人机对单个目标的状态估计融合算法127

6.3.1基于Unscented卡尔曼滤波的交互多模型空中目标状态估计与预测128

6.3.2基于粒子的交互多模型算法空中目标状态估计与预测134

6.4多无人机协同多目标状态估计融合系统141

6.4.1多传感器对目标的状态估计融合系统141

6.4.2多无人机协同多目标状态估计融合系统结构143

6.4.3多无人机协同多目标状态估计融合144

6.5小结147

第7章多无人机协同作战时的目标威胁判断148

7.1威胁判断常用的基本方法及技术手段148

7.2空中目标威胁系数算法150

7.2.1层次分析法150

7.2.2能力指数法156

7.3定性与定量指标相结合的威胁评估方法157

7.3.1威胁目标排序值的计算步骤157

7.3.2基于离差平方和的威胁排序指标权重确定158

7.3.3定性指标相对威胁度的计算161

7.3.4定量指标相对威胁度的计算162

7.3.5仿真分析162

7.4小结165

第8章多无人机协同作战时的多目标分配166

8.1多无人机协同作战多目标分配算法166

8.1.1协同作战多目标分配问题与旅行商问题的关系166

8.1.2蚁群算法基本原理166

8.1.3粒子群算法基本原理167

8.1.4蚁群算法与粒子群算法的算法复杂度分析168

8.2多无人机超视距协同作战多目标分配169

8.2.1超视距作战的基本战术169

8.2.2超视距作战的威胁估计170

8.2.3超视距作战多目标分配算法172

8.2.4超视距作战多目标分配数值仿真173

8.3多无人机协同近距作战多目标分配175

8.3.1近距作战的威胁估计175

8.3.2近距协同作战多目标分配模型176

8.4基于离散粒子群算法的近距协同作战多目标分配仿真180

8.4.1离散粒子群算法180

8.4.2基于离散粒子群算法的多目标分配算法182

8.4.3基于离散粒子群算法的多目标分配数值仿真183

8.5小结192

第9章多无人机综合战术决策193

9.1战术决策技术193

9.1.1战术决策任务分析193

9.1.2战术决策系统研究现状193

9.2无人机综合战术决策系统195

9.2.1无人机综合战术决策系统组成195

9.2.2无人机综合战术决策基本手段196

9.2.3无人机综合战术决策复杂性分析197

9.2.4无人机综合战术决策的信息不完备性分析198

9.2.5无人机综合战术决策信息系统199

9.3战场信息不完备条件下的无人机综合战术决策200

9.3.1条件属性值缺失条件下的粗糙集方法200

9.3.2决策属性值缺失条件下的灰色定权聚类粗糙集方法201

9.3.3扩展不完备信息条件下的灰色粗糙集方法204

9.3.4无人机综合战术决策仿真及结果分析205

9.4小结210

第10章有人机—多无人机协同作战技术211

10.1引言211

10.2有人机—多无人机协同作战体系结构211

10.2.1有人机—多无人机协同作战集中式体系结构211

10.2.2有人机—多无人机协同作战集散式体系结构211

10.3有人机—多无人机协同作战任务分配212

10.3.1有人机—多无人机协同作战目标分配212

10.3.2有人机—多无人机协同作战任务规划215

10.4有人机—多无人机协同作战效能217

10.5小结218

第11章多无人机及有人机—多无人机协同攻击技术219

11.1引言219

11.2多无人机协同作战攻击系统概述219

11.2.1多无人机协同作战攻击任务219

11.2.2多无人机协同作战武器系统构成219

11.3有人机—多无人机协同作战攻击系统概述220

11.4基于博弈论和粗糙集协同攻击的武器—目标分配221

11.4.1多无人机协同武器—目标分配系统221

11.4.2无人机武器—目标分配系统224

11.4.3基于纳什均衡的多无人机动态武器—目标相互最优分配228

11.4.4基于策略型粗糙集冲突分析的多无人机动态武器—目标单方最优分配237

11.5协同攻击决策241

11.5.1有人机—多无人机协同空战攻击决策242

11.5.2有人机—多无人机协同对地攻击决策243

11.5.3多无人机协同空战攻击决策243

11.5.4多无人机协同对地攻击决策244

11.6小结246

参考文献247