基于Agent与元胞自动机的无人机集群混合式控制
2021-12-13肖宗豪张鹏迟文升刘畅
北京航空航天大学学报 2021年11期
肖宗豪,张鹏,迟文升,刘畅
(1.空军工程大学 研究生院,西安 710051; 2.空军工程大学 装备管理与无人机工程学院,西安 710051;3.中国人民解放军 32151部队,邢台 054007)
世界的发展总是新事物不断代替旧事物,战争模式始终都在随着武器的发展而不断革新。当前各类飞行武器、防空武器、电磁武器飞速发展,作战环境日趋复杂,信息更多源、态势更复杂、情景更动态、逻辑更多变。单无人机由于自身局限性、低容错性,而难以适应充满未知和不确定性的作战环境。相比之下,无人机集群拥有高机动、强鲁棒、强扩展、高费效比等优势[1],在作战中系统通过功能分布化、攻击饱和化等方式形成群智效应[2]和蜂拥效应[3],可极大提高系统作战效能,因此无人机集群作战必将成为优于传统空战的新型作战样式,可应用于空中对抗、饱和攻击、协同侦察等领域[1-4]。
无人机集群是指通过约定组织规则,使拥有自主能力的无人机,通过一定规则形成超大规模无人机作战群体,通过群间协作形成群体智能及效能涌现,以较小代价较高效率完成作战任务。而集群有效执行任务的前提是对集群实现有序、高效的动态控制,控制策略的优劣直接影响集群系统的安全与稳定,因此集群控制方式是集群研究的关键。
当前无人机集群控制方式研究的主流思想分为2种,即自上而下的集中式控制和自下而上的分布式控制[5-6]。集中式控制主要有领航-跟随法[7-8]、虚拟结构法[9],分布式控制主要有行为控制法[10-13]、一致性理论法[14-16]。……
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