基于复杂网络社团结构的多无人机目标编队建模及分配方法研究

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1、中图分类号：O174.52论文编号：10006SY1109215硕士学位论文基于复杂网络社团结构的多无人机目标编队建模及分配方法研究作者姓名吴晗学科专业数学指导教师王磊副教授培养院系数学与系统科学学院ResearchonMulti-UAVTargetFormationModelingandTargetAssignmentMethodBasedonCommunityStructureinComplexNetworksADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WuHanSupervisor：Prof.WangLeiSchoo

2、lofMathematicsandSystemsScienceBeihangUniversity,Beijing,ChinaII中图分类号：O174.52论文编号：10006SY1109215硕士学位论文基于复杂网络社团结构的多无人机目标编队建模及分配方法研究作者姓名吴晗申请学位级别理学硕士指导教师姓名王磊职称副教授学科专业数学研究方向多无人机网络化编队学习时间自2011年9月10日起至2014年7月1日止论文提交日期2014年5月26日论文答辩日期2014年6月4日学位授予单位北京航空航天大学学位授予日期年月日关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导

3、下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得北京航空航天大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中做出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权书本人完全同意北京航空航天大学有权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门（机构）送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许

4、学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。学位论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月摘要随着无人机技术的发展，传统的单无人机执行单任务模式开始向多机协同执行多任务的模式发展。多无人机在执行协同空战、协同对地攻击和协同探测等任务时，都会涉及针对多个目标的分配决策问题。因此多无人机在执行作战任务时，首要解决的问题就是如何合理的分配目标。本文首先研究了传统的多机目标分配问题的建模和求解方法，对多任务下的目标威胁评估和分配算法进行总结。其次研究了复杂网络的典型建模问题，对网络社团结构和社团划分算法进行

5、介绍，为多无人机的网络化描述奠定了基础。本文的主要工作是针对大规模无人机编队执行任务中的目标分配问题，提出了一种基于局域世界演化的网络模型。首先通过对复杂网络社团生成过程的分析，改进了局域世界选择策略，同时考虑目标威胁评估对单无人机的合作意愿的影响，改进了择优连接策略。其次通过社团识别算法对生成网络进行识别，进而给出目标分配问题的求解思路。最后通过仿真实验，分析生成网络的社团性质和动态扩展性。关键词：目标分配，复杂网络，局域世界，社团识别IAbstractAsthedevelopmentoftheUAVtechnique,thetraditionofexecutingthetask

6、withsingleUAVbeginstodevelopinthedirectionofexecutingmulti-taskwithmultipleones.WhenMulti-UAVsexecutemanytaskssuchasaircombat,airtogroundattackandtargetdetection,thedecision-makingproblemformultipletargetsassignmentwillbeinvolvedin.Sotheutmostthingishowtodistributetargetsappropriately,whenMult

7、i-UAVscarryoutcombatmissions.Firstofall,weresearchonthetraditionalmodelingandsolvingmethodoftargetassignmentproblemforMulti-UAVsinthisarticle.Thenwesummarizetargetthreatassessmentandallocationalgorithmundermulti-taskcondition.What’smore