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第1章 概述 1

1.1 协同控制之路 1

1.1.1 无人系统的历史 1

1.1.2 自控系统 4

1.2 团队协同 6

1.2.1 动力 6

1.2.2 协同控制器分类 7

1.3 协同问题 9

1.3.1 任务场景实例 9

1.3.2 属性 12

1.4 小结 13

参考文献 14

第2章 面临的挑战 16

2.1 简介 16

2.2 团队分类方法 17

2.2.1 团队协作 17

2.2.2 团队协同 18

2.2.3 团队合作 18

2.2.4 目标搜索团队行动 19

2.2.5 非协同行为 19

2.3 利益冲突 19

2.4 分布式决策与控制系统 21

2.5 团队协同中的复杂性 23

2.5.1 任务耦合 24

2.5.2 不确定性 24

2.5.3 通信 25

2.5.4 局部信息 26

2.5.5 操作员 27

2.5.6 对手行为 27

2.6 协同控制算法 28

2.7 评论 31

2.8 小结 33

参考文献 33

第3章 单任务规划 39

3.1 广域搜索攻击情景 39

3.1.1 情景描述 39

3.1.2 任务需求 40

3.2 有容量限制的转运分配问题表达式 42

3.2.1 权重计算 44

3.2.2 仿真结果 46

3.2.3 CTAP的能力与局限 48

3.3 迭代CATP 49

3.3.1 仿真实例 50

3.3.2 记忆权重 51

3.3.3 路径延长 53

3.4 小结 53

参考文献 53

第4章 多任务指派问题 55

4.1 混合整数线性规划 55

4.1.1 代价函数 58

4.1.2 约束条件 58

4.2 树搜索 62

4.2.1 决策树相关背景 62

4.2.2 WASW场景的树表示 63

4.2.3 搜索算法 65

4.3 遗传算法 66

4.3.1 简单回顾 67

4.3.2 GA综合 67

4.4 性能分析 69

4.4.1 各种算法的优缺点 73

4.5 小结 74

参考文献 74

第5章 同时多任务指派问题 76

5.1 协同运动目标作战 76

5.1.1 CMTE场景 77

5.1.2 同时任务 79

5.2 组合优化问题 80

5.2.1 时间可用度窗 80

5.2.2 路径规划 81

5.3 基于MILP的最优化问题 81

5.3.1 术语 82

5.3.2 约束条件 82

5.3.3 MILP应用 84

5.4 遗传算法（GA） 87

5.5 CMTE仿真实例 89

5.6 小结 91

参考文献 91

第6章 不确定条件下的改进协同估计算法 92

6.1 冗余集中运行 92

6.2 通信延迟的影响 93

6.3 通信和估计模型 95

6.4 高效的协同估计 96

6.4.1 计算高效的信息滤波器 97

6.4.2 通信高效的信息滤波器 99

6.4.3 算法实现 100

6.5 仿真研究 100

6.6 小结 104

参考文献 104

第7章 不确定环境下的作战效能度量 106

7.1 场景 107

7.2 传感器性能建模 108

7.3 效能度量 110

7.4 最优控制方程 120

7.4.1 示例方程 121

7.5 应用 123

7.5.1 数值求解方法 124

7.5.2 场景1算例 125

7.6 小结 129

参考文献 130

附录A 多无人机仿真 131

A.1 Multi UAV2的背景 131

A.2 仿真的任务 132

A.3 MultiUAV2的组织 133

A.3.1 目标和威胁 137

A.3.2 无人机动力学模型 137

A.3.3 任务传感器 139

A.3.4 无人机之间／仿真真实通信 141

A.3.5 协同指派算法 142

A.4 仿真事件流实例 144

A.5 小结 145

参考文献 145

附录B 无人机路径规划 147

B.1 路径规划 148

B.2 路径导航 149

B.2.1 航路点跟随 149

B.2.2 轨迹交叉跟随 150

B.2.3 路径跟随 151

B.3 无人机模型 153

B.3.1 不完全运动学约束 153

B.3.2 可飞路径 153

B.4 最优航路 154

B.4.1 最短航路 154

B.4.2 Dubins算法实现 156

B.5 有风情况下的航路点路径规划 158

B.5.1 航路点路径规划 158

B.5.2 有风情况下的航路规划 161

B.6 小结 163

参考文献 163