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第1章 多无人机协同作战综述 1

1.1引言 1

1.2多无人机协同作战的需求和发展 1

1.2.1多无人机协同作战的需求 1

1.2.2多无人机协同作战的发展 2

1.3多无人机协同作战的概念及特点 4

1.3.1多无人机协同作战的概念 4

1.3.2多无人机协同作战的特点 5

1.4研究多无人机协同作战的意义 5

1.5小结 6

第2章 多无人机协同作战体系结构 8

2.1多无人机协同作战体系结构分析 8

2.2基于智能单元的多无人机协同作战体系结构 8

2.2.1智能单元理论 8

2.2.2基于智能单元的多无人机协同作战集中式体系结构 13

2.2.3基于智能单元的多无人机协同作战集散式体系结构 15

2.2.4改进的多无人机协同作战体系结构 16

2.3小结 20

第3章 多无人机协同搜索目标决策 21

3.1多无人机协同搜索静止目标决策 21

3.1.1战场环境及无人机模型 23

3.1.2不确定信息更新和存储算法 27

3.1.3协同搜索航路规划 33

3.1.4仿真试验分析 41

3.2多无人机协同搜索运动目标决策 44

3.2.1矩形搜索区域的运动目标搜索决策 44

3.2.2圆形搜索区域的运动目标搜索决策 52

3.3小结 68

第4章 多无人机协同突防时的搜索运动目标决策 69

4.1引言 69

4.2问题描述 70

4.3目标位置的不确定性处理 72

4.4运动目标突防搜索算法 79

4.4.1无人机突防过程 80

4.4.2运动目标的搜索过程 84

4.4.3不确定区域的无人机分配 87

4.5仿真验证 89

4.6小结 92

第5章 多无人机协同突防时的搜索随机目标决策 93

5.1 引言 93

5.2基于长条的搜索任务决策 93

5.2.1问题描述 93

5.2.2基于长条的搜索策略 94

5.2.3不可行区域躲避策略 97

5.2.4基于长条的搜索仿真 99

5.3基于质心V图划分的搜索任务决策 101

5.3.1问题描述 101

5.3.2质心V图划分数学模型 102

5.3.3基于质心V图划分的无人机搜索空间划分 103

5.3.4收敛性证明 104

5.3.5基于质心V图划分的多无人机动态环境协同搜索决策 105

5.3.6基于质心V图划分策略的仿真及仿真结果分析 107

5.3.7结论 109

5.4无人机重负载搜索任务决策 110

5.4.1随机动态环境描述 110

5.4.2无人机运动模型 110

5.4.3无人机搜索航路设计 112

5.4.4目标平均等待时间上界 115

5.4.5不可行区的躲避决策 116

5.4.6多架无人机的协同搜索策略 117

5.4.7仿真试验 118

5.4.8结论 119

第6章 多无人机协同空战时的目标跟踪融合算法 120

6.1空中目标运动模型 120

6.1.1匀速模型 121

6.1.2匀加速模型 121

6.1.3匀速转弯运动模型 122

6.1.4 Singer模型 123

6.1.5“当前”统计模型 124

6.2无人机对空中目标的量测模型 126

6.2.1坐标系的选择 126

6.2.2量测方程的建立 127

6.3单架无人机对单个目标的状态估计融合算法 127

6.3.1基于Unscented卡尔曼滤波的交互多模型空中目标状态估计与预测 128

6.3.2基于粒子的交互多模型算法空中目标状态估计与预测 134

6.4多无人机协同多目标状态估计融合系统 141

6.4.1多传感器对目标的状态估计融合系统 141

6.4.2多无人机协同多目标状态估计融合系统结构 143

6.4.3多无人机协同多目标状态估计融合 144

6.5小结 147

第7章 多无人机协同作战时的目标威胁判断 148

7.1威胁判断常用的基本方法及技术手段 148

7.2空中目标威胁系数算法 150

7.2.1层次分析法 150

7.2.2能力指数法 156

7.3定性与定量指标相结合的威胁评估方法 157

7.3.1威胁目标排序值的计算步骤 157

7.3.2基于离差平方和的威胁排序指标权重确定 158

7.3.3定性指标相对威胁度的计算 161

7.3.4定量指标相对威胁度的计算 162

7.3.5仿真分析 162

7.4小结 165

第8章 多无人机协同作战时的多目标分配 166

8.1多无人机协同作战多目标分配算法 166

8.1.1协同作战多目标分配问题与旅行商问题的关系 166

8.1.2蚁群算法基本原理 166

8.1.3粒子群算法基本原理 167

8.1.4蚁群算法与粒子群算法的算法复杂度分析 168

8.2多无人机超视距协同作战多目标分配 169

8.2.1超视距作战的基本战术 169

8.2.2超视距作战的威胁估计 170

8.2.3超视距作战多目标分配算法 172

8.2.4超视距作战多目标分配数值仿真 173

8.3多无人机协同近距作战多目标分配 175

8.3.1近距作战的威胁估计 175

8.3.2近距协同作战多目标分配模型 176

8.4基于离散粒子群算法的近距协同作战多目标分配仿真 180

8.4.1离散粒子群算法 180

8.4.2基于离散粒子群算法的多目标分配算法 182

8.4.3基于离散粒子群算法的多目标分配数值仿真 183

8.5小结 192

第9章 多无人机综合战术决策 193

9.1战术决策技术 193

9.1.1战术决策任务分析 193

9.1.2战术决策系统研究现状 193

9.2无人机综合战术决策系统 195

9.2.1无人机综合战术决策系统组成 195

9.2.2无人机综合战术决策基本手段 196

9.2.3无人机综合战术决策复杂性分析 197

9.2.4无人机综合战术决策的信息不完备性分析 198

9.2.5无人机综合战术决策信息系统 199

9.3战场信息不完备条件下的无人机综合战术决策 200

9.3.1条件属性值缺失条件下的粗糙集方法 200

9.3.2决策属性值缺失条件下的灰色定权聚类粗糙集方法 201

9.3.3扩展不完备信息条件下的灰色粗糙集方法 204

9.3.4无人机综合战术决策仿真及结果分析 205

9.4小结 210

第10章 有人机—多无人机协同作战技术 211

10.1引言 211

10.2有人机—多无人机协同作战体系结构 211

10.2.1有人机—多无人机协同作战集中式体系结构 211

10.2.2有人机—多无人机协同作战集散式体系结构 211

10.3有人机—多无人机协同作战任务分配 212

10.3.1有人机—多无人机协同作战目标分配 212

10.3.2有人机—多无人机协同作战任务规划 215

10.4有人机—多无人机协同作战效能 217

10.5小结 218

第11章 多无人机及有人机—多无人机协同攻击技术 219

11.1引言 219

11.2多无人机协同作战攻击系统概述 219

11.2.1多无人机协同作战攻击任务 219

11.2.2多无人机协同作战武器系统构成 219

11.3有人机—多无人机协同作战攻击系统概述 220

11.4基于博弈论和粗糙集协同攻击的武器—目标分配 221

11.4.1多无人机协同武器—目标分配系统 221

11.4.2无人机武器—目标分配系统 224

11.4.3基于纳什均衡的多无人机动态武器—目标相互最优分配 228

11.4.4基于策略型粗糙集冲突分析的多无人机动态武器—目标单方最优分配 237

11.5协同攻击决策 241

11.5.1有人机—多无人机协同空战攻击决策 242

11.5.2有人机—多无人机协同对地攻击决策 243

11.5.3多无人机协同空战攻击决策 243

11.5.4多无人机协同对地攻击决策 244

11.6小结 246

参考文献 247