闫辉 包卫东 王吉 张大宇

1.国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073

随着无线通信、导航飞控、结构设计、机体材料等技术的快速发展,无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV) 的性能水平不断提升, 无人机代替人执行军事任务逐渐成为主流应用方向[1], UAV 被广泛应用于物资运输、应急救援和目标跟踪等领域中.然而,随着应用场景复杂性的增加,单个无人机暴露出续航能力、负载能力和计算能力不足等问题[2].多无人机协同凭借分布式架构, 提高了无人系统的灵活性和鲁棒性,通过能力互补和行动协调,有效地减轻单个无人机的负担, 具备智能化程度高、机动灵活性强、群体抗毁性好等优势.因此,如何在多无人机之间实现高效快速的协同成为当前研究的热点问题[3].

多无人机协同目标分配问题是多无人机协同技术中的重点与难点问题之一.与单个无人机相比,多无人机目标分配面临计算复杂度高、任务序列优化、多无人机协调与协作等问题, 需要综合权衡无人机电量、续航、速度、飞行距离等因素,给出多无人机的目标分配与调度策略[4−5].目前已经有学者在相关领域进行了大量的研究,例如:文献[6]针对复杂任务场景下无人机集群自组织侦察的特点, 提出了一种面向集群自组织侦察的作战建模与仿真方法.文献[7]提出了一种基于交换匹配的UAV 部署算法来实现无人机部署的联合优化问题, 实现了计算复杂度和最优性之间的良好平衡.文献[8]利用间歇异步……