威胁联网下多无人机协同任务规划研究

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随着现代信息技术的不断发展,使得作战方式逐步由平台作战扩展到一体化、网络化作战,这种作战模式下的现代防空系统已经实现互通互联、资源共享,形成了一个高度融合的一体化作战体系,即所谓的威胁联网。在此条件下,单架无人机平台的作战效能是极为有限的,多架无人机相互协作,共同执行任务才能更好地发挥其作战能力。因此,针对威胁联网的作战特性,研究与其针锋相对的多无人机任务规划方法就显得极为重要。首先,研究了威胁联网的基本作战原理和作战特性,在此基础上分析了威胁联网的抗干扰、抗反辐射导弹攻击特性,为威胁联网下多无人机的作战运用提供了理论依据。分析了威胁联网的信息交互机制,进而建立组网探测概率模型和协同杀伤概率模型,最终建立威胁联网下无人机突防概率模型。然后,研究了多机协同突防与攻击任务规划方法,以应对威胁联网的抗反辐射导弹攻击特性。针对多机协同攻击问题,建立了基于机间局部信息交换的分布式控制结构,设计了结合航迹规划与轨迹控制的策略来实现同时到达。结合现有多种算法的优点设计了新的一致性算法,既能灵活地控制无人机的运动,又能快速地实现无人机的任务协同。其次,研究了多机协同电子欺骗干扰任务规划方法,以应对威胁联网的抗干扰特性。分析了威胁联网对欺骗干扰的影响,设计了结合航迹欺骗和噪声压制的复合干扰方法,研究了其中的技术原理,并进一步分析了复合干扰下的耦合关系,建立协同欺骗干扰最优控制模型。最后,通过设置多组仿真验证了本文多机协同攻击算法的有效性,在有突发威胁的情况下,本文算法也能实现多机同时到达执行协同攻击任务。设置了单机欺骗单部雷达和多机欺骗多部雷达的不同情形,验证了本文多机协同欺骗干扰算法的有效性。
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