控制与决策

作者：王洪民,庄育锋,韦凌云,田家强

单位：北京邮电大学 现代邮政学院,北京 100876,,北京邮电大学 现代邮政学院,北京 100876,,北京邮电大学 现代邮政学院,北京 100876,,北京邮电大学 现代邮政学院,北京 100876,

关键词：协同搜索;信息图;三维航迹规划;重访机制;滚动规划

针对多无人机协同搜索区域内多运动目标问题,考虑传感器的探测概率与虚警概率、无人机的飞行与避撞约束和目标随机运动等特征,提出基于信息图的多无人机三维协同搜索方法.以无人机搜索的短期收益、长期收益和协调收益的平衡为核心,考虑无人机三维运动的特征,构建多无人机协同搜索的数学规划模型,并设计包含目标存在概率、环境不确定度、重访信息素和搜索增益4个因子的搜索信息图.基于滚动规划架构,整合新提出的剪枝方法进行模型的求解.在典型的协同搜索场景下,通过数值仿真验证所提方法的有效性.仿真结果表明,所提出的方法可以在秒级的时间内做出每架无人机的三维航迹决策,重访信息素和搜索增益因子可以引导无人机捕获更多的目标.对比仿真结果表明,所提出的方法可以在捕获更多目标的同时具有更少的误判次数,有效提升了多无人机协同搜索的任务效能.

来源：2023年第12期

《控制与决策》期刊编辑部

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