齐 骥，王宇鹏，钟 志

(1.哈尔滨工程大学 自动化学院，哈尔滨 150001;2.哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院，哈尔滨 150001)



无人机多阶段航迹预测协同任务规划

齐 骥1，王宇鹏1，钟 志2

(1.哈尔滨工程大学 自动化学院，哈尔滨 150001;2.哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院，哈尔滨 150001)

针对多无人机(Unmanned Aerial Vehicles, UAVs)协同控制问题，提出了一种UAVs多阶段航迹预测分布式任务规划方法；定义从一次任务分配开始到其中一项任务完成为一个任务周期；在每个规划周期，首先，各UAV使用A*算法快速预测到所有任务目标的路径，提供至任务分配；然后，采用聚类算法修改目标价值向量，协商分配结果，并实时计算探测范围内的最短路径；最后，采用三次B样条曲线平滑所分配的最短路径，在线规划出满足飞行约束的飞行航迹；通过仿真实验对算法的有效性进行了验证，结果表明，提出的算法能够实时获得近似最优的任务分配结果并规划出可飞行航迹，并有效处理突发任务。

任务规划；多无人机；任务分配；航迹规划

0 引言

多无人机(unmanned aerial vehicles, UAVs)协同自主控制中，航迹规划与任务分配，一般作为任务规划的两个独立的层次开展研究。在公开文献中，学者们先后提出了最优控制法、图论法、人工势场法和人工智能等多种航迹规划方法[1]。为满足飞行约束，航迹规划进一步与航迹平滑的组合用于生成可飞行航迹[2]。

另一方面，任务分配技术经历了从以最优化方法或启发式方法为核心的集中式算法，到基于协商或市场机制等分布式算法[3]的发展。……