夏阳升 石建迈 陈超 黄金才 程光权

在现代战争中,无人驾驶飞机具有成本低、生存能力强、无人员损失风险、机动性好等优点,被广泛用于执行枯燥、恶劣、危险的作战任务,已经成为世界各国战场侦察的重要工具[1],并在第四次中东战争、海湾战争、科索沃战争和后来的伊拉克战争中发挥了重要的作用[2].

无人机战场侦察是利用无人机获取战场信息的活动,其中路径规划是无人机执行侦察任务的关键支撑技术,是无人机侦察任务规划领域的重要研究课题[3].当前无人机侦察路径规划研究主要针对地面固定目标的侦察任务进行路径优化[4].此外,也有一些考虑敌方雷达探测和地面障碍物的规避路径[5],以及目标的侦察时间约束[6]等贴近战场实际情况的研究,研究领域也从单无人机向多无人机协同方向发展[7].在实际战场侦察中,除了固定点目标,有些时候还需要获取某些特定区域内的所有详细信息,此时一般应用小型无人机对整个侦察目标区域进行覆盖扫描.小型无人机具有成本低、隐蔽性好、可以低空高精度扫描等优点,在军事和民用领域的区域覆盖扫描中有着广泛的应用[8].龙国强等[9]提出集中式预先规划与分布式局部在线再规划相结合的方法,解决多无人机协同区域覆盖侦察问题.吴青坡等[10]研究了如何提高对复杂区域的侦察效率,高春庆等[11]首先将含障碍物的区域单元格化,然后为每一架无人机划分子覆盖……