无人飞行器集群智能调度技术综述.docx

"无人飞行器集群智能调度技术综述" 无人飞行器集群智能调度技术是指多个具有共同任务目标的无人飞行个体，借助现代控制与决策手段，维持无人飞行器以群体形式有序执行任务的智能技术。该技术可以在极少人为干预的情况下做出智能决策，具有自组织性、协同性、并行性和安全性的优点，是未来飞行器技术信息化、智能化发展的必然趋势。 无人飞行器集群技术在区域测控与搜索、军事侦察与打击、信息通讯、气象监测和物流运输等民用与军事领域得到广泛应用。然而，无人机和卫星集群具有诸多相同的特点：飞行运动约束强、速率大；集群任务中响应频繁、容错率低；受天气等环境因素及动态因素影响显著等。因此，如何通过调度技术为无人飞行器个体分配任务和有限的资源、避免任务和资源冲突、实现全局任务收益的最大化，成为无人飞行器集群技术的关键。 考虑到无人飞行器集群调度问题的任务复杂性、强约束性和 NP 难特性，合理的任务特征分析、准确的资源与约束建模，以及针对性的智能求解方法尤为重要。本文分别基于无人机群和多星任务调度问题的特点，梳理了无人机群和多星任务调度问题的主要约束，总结并阐述了智能优化算法在无人机群和多星任务调度中的应用。 无人机群任务智能调度技术是在满足各项约束条件的前提下，以实现收益最大化为目的，为无人机合理安排任务和有限的任务资源，对提高任务执行效率和资源利用率具有重要意义。针对无人机群调度技术的应用领域，本节将梳理无人机群任务调度的类型和主要约束条件，并结合不同类型的任务调度问题介绍常用的几种无人机群任务智能调度算法。 此外，无人机群任务类型根据无人机资源利用与任务目标的不同，可以将无人机任务分为访问任务和打击任务。访问任务是利用无人机能量资源，根据任务需求对目标点逐一进行覆盖或侦测；打击任务则是利用机载武器资源，对目标进行攻击。在现代无人机作战任务中，侦察与打击任务往往密不可分、同步进行，具有一体化的调度需求。 无人飞行器集群智能调度技术是未来飞行器技术信息化、智能化发展的必然趋势。随着控制技术、通讯技术、传感器技术和智能调度技术的快速发展，无人飞行器集群技术将在区域测控与搜索、军事侦察与打击、信息通讯、气象监测和物流运输等民用与军事领域得到更广泛的应用。