控制与决策

作者：洪芳宇,张涛,杨昊,伍国华

单位：中南大学 交通运输工程学院，长沙 410075,,空军工程大学 空管领航学院，西安 710100,,中南大学 交通运输工程学院，长沙 410075,,中南大学 自动化学院，长沙 410017,

关键词：多无人机协同;点/区域目标覆盖;成像侦察;无人机任务规划方法

基金：国家自然科学基金项目(62373380)；湖南省自然科学基金项目(2025JJ10007).

无人机在成像侦察领域的应用是提升战场侦察效能的重要手段. 研究一种多无人机协同的点与区域目标联合成像侦察任务规划问题, 其中区域侦察任务可由多架性能各异的无人机联盟协同侦察. 鉴于此, 建立以最小化侦察任务执行时间和侦察失败任务数量为优化目标的混合整数规划模型, 重点考虑机载成像设备能力、侦察任务成像质量要求以及时间窗等多重约束, 提出一种领域知识驱动的多无人机协同侦察任务规划方法求解. 首先, 根据解空间结构重塑问题理解, 将原问题分解为多机任务分配和单机任务规划两阶段求解. 为加快算法求解, 依据问题特征设计基于最优联盟的多机任务分配算法和联盟优先的单机任务调度算法产生高质量的初始解. 然后, 在迭代优化阶段, 从最优性条件出发, 设计4种问题领域知识驱动的多机任务调整因子以及包含4种特殊邻域结构的改进变邻域下降算法, 向最优解方向搜索高质量多机任务分配方案和单机任务调度方案. 最后, 通过大量仿真实验验证所提出方法在优化任务完成率和侦察任务执行时间上的优势. 此外, 通过一系列敏感性分析识别点/区域侦察任务比例、无人机数量和成像传感器能力等3个关键因素对结果的影响.

来源：2026年第4期

《控制与决策》期刊编辑部

查看控制与决策杂志2026年第4期