多无人机协同攻击路径规划研究

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1、第27卷第3期计算机仿真2010年3月文章编号：1006—9348(2010)03一0069—04多无人机协同攻击路径规划研究郗永军，周德云(西北工业大学电子信息学院，陕西西安710129)摘要：如何实现多架无人机规避复杂威胁区域对敌重要目标实施协同打击成为近来研究的难点，研究实现协同打击的关键是规划出多无人机从各自起始点到目标的最优协同攻击路径。以解决路径规划的关键技术为目的。对复杂威胁区域中，多无人机最优协同攻击路径规划进行了研究。首先，构建了多无人机最优协同攻击路径规划系统框架；其次，以人工智能A·

2、算法为基础，结合无人机运动学方程对A·算法进行了改进，得到一种基于步长搜索的无人机路径快速生成算法；再次，基于改进的路径快速生成算法，以多无人机同时攻击目标为约束条件，进行变步长的协同攻击仿真计算。仿真验证了路径规划算法和协同攻击算法的有效性。关键词：路径规划；无人飞机；协同攻击；启发式算法中图分类号：1曰91．1文献标识码：ATrajectoryPlanningforCoordinatedAttackwithMultipleUninhabitedAirVehiclesXIYong-jun，ZHOUDe—

3、yun(CollegeofElectronicandInformation，NorthwesternPolytechnicUniversity，Xi’anShanxi710129，China)ABSTRACT：HowtoaRackanimportantgroundtargetviacoordinationwitIlmultipleuninhabitedairvehiclesinhaz·ardousenvironmentbecomesanimportantanddifficultproblem．Thekey

4、ofcoordinatedattackistheoptimaltrajecto-ryfromstartpointtotargetpointforeachuninhabitedairvehicleisdesigned．Intheobjectofresolvingthekeyprob-lem，thepaper舀v骼aresearchontrajectoryplanningforcoordinatedattackwithmultipleuninhabitedairvehicles．First，thesystem

5、frameoftrajectoryplanningforcoordinatedattackwithmultipleuninhabitedairvehiclesisdevel-oped．Second，basedOiltheartificialintelligenceA女algorithm，witllequationsofmotionofuninhabitedairvehicle，theA}algorithmisamelioratedandanimprovedtrajectoryplanningalgorit

6、hmisobtained．Thenbasedonthetmjec—toryplanningalgorithm，acoordinatedattackalgorithmissirenwiththerestrainofmultipleuninhabitedairvehiclessimultaneousattackingatarget．Thesimulationresultdemonstratesthetrajectoryplanningalgorithmandcoordinatedattackalgorithm

7、iseffective．KEYWORDS：Trajectoryplanning；Uninhabitedairvehicle；Coordinatedattack：A}algorithml引言随着信息与智能化技术的全面发展，以无人飞机成本低、滞空时间长、隐身性好、无人员伤亡等特点，作为未来对敌打击的急先锋作用已被提出。如何实现多架无人机规避复杂威胁区域对敌重要目标实施协同打击成为近来研究的热点和难点。实现协同打击的关键是规划出多无人机从各自起始点到目标点的最优协同攻击路径。目前的研究侧重于单无人机路径规划⋯及

8、单无人机路径代价性能的改善等胆1，而对多无人机协同攻击路径规划研究较少。与单无人机路径规划不同，多无人机协同攻击路径收稿Et期：2008—12—02修回日期：2009一仇一25规划是要求规划出满足协同攻击要求的多无人机路径，在无人机数量众多时，更侧重于无人机路径搜索算法的时效性，以及在某种协同攻击算法下，是否满足对路径重规划的要求。本文基于上述要求，以实现多无人机协同攻击路径规划为目的进行了研究与探索：①建立了多无人机协同攻击