第1章 绪论 1
1.1 无人机集群概念 2
1.1.1 无人机集群定义 2
1.1.2 无人机集群产生背景 2
1.2 无人机集群发展现状 3
1.2.1 无人机集群技术优势 3
1.2.2 多无人机协同技术研究现状 4
1.3 无人机集群在民用领域的应用 12
1.3.1 市场分析 12
1.3.2 无人机集群应用领域分类 12
1.4 无人机集群在军事领域的应用 29
1.4.1 国外军用无人机集群研究项目 29
1.4.2 国内军用无人机集群研究项目 32
1.5 本章小结 32
参考文献 33
第2章 无人机集群体系结构 39
2.1 无人机集群系统简介 40
2.1.1 集群功能 40
2.1.2 集群属性 41
2.1.3 集群行为 43
2.1.4 任务过程 46
2.1.5 关键技术 48
2.2 无人机集群体系结构简介 50
2.2.1 概念 50
2.2.2 研究概况 57
2.2.3 功能层次 59
2.3 无人机集群系统构建方法 60
2.3.1 基本思路 60
2.3.2 研究方法 62
2.3.3 集群规则抽象与归纳 78
2.3.4 基于Multi-Agent的无人机集群体系结构 78
2.4 无人机集群系统重构机制 83
2.4.1 重构理论 83
2.4.2 重构方法 87
2.4.3 任务子系统重构过程 88
2.5 无人机集群体系能力评估 90
2.6 本章小结 92
参考文献 92
第3章 无人机集群任务分配 99
3.1 无人机集群的任务 100
3.2 无人机集群任务分配问题描述 102
3.2.1 无人机集群任务分配特点及原则 103
3.2.2 无人机集群任务分配中的约束条件 104
3.2.3 解决无人机集群任务分配问题的步骤 105
3.3 无人机集群任务分配模型及控制结构 105
3.3.1 无人机集群任务分配模型分类 105
3.3.2 无人机集群任务分配控制体系结构 109
3.4 无人机集群任务分配算法 113
3.4.1 静态任务分配算法 113
3.4.2 动态环境中多任务重分配算法 119
3.4.3 其他任务分配算法 124
3.4.4 算法研究存在的不足 126
3.5 集中式无人机集群任务分配 127
3.5.1 静态环境下无人机集群任务分配 128
3.5.2 动态环境下无人机集群任务分配 136
3.6 分布式无人机集群任务分配 143
3.6.1 基于Agent协商的无人机集群任务分配 144
3.6.2 多异构无人机覆盖搜索任务区域分配 150
3.7 本章小结 156
参考文献 156
第4章 无人机集群控制系统及方法 159
4.1 无人机集群控制的关键技术 160
4.1.1 无人机控制技术的发展和现状 160
4.1.2 自主飞行控制 162
4.1.3 仿生控制技术 166
4.1.4 集群控制技术 167
4.2 无人机集群队形 172
4.2.1 集群动力学建模 172
4.2.2 无人机集群队形设计 179
4.2.3 集群队形的动态调整 181
4.3 无人机集群飞行控制系统 185
4.3.1 无人机飞行控制系统 185
4.3.2 无人机集群飞行控制系统 189
4.4 无人机集群飞行控制方法 193
4.4.1 基于“长机-僚机”方式的集群控制 193
4.4.2 基于虚拟方式的集群控制 197
4.4.3 基于行为方式的集群控制 199
4.4.4 基于自组织方法的集群控制 202
4.4.5 其他集群控制方法 203
4.5 本章小结 203
参考文献 204
第5章 无人机集群信息网络 214
5.1 无人机集群网络 215
5.1.1 无人机集群网络化趋势 215
5.1.2 无人机集群的组网 217
5.2 移动Ad Hoc网络 223
5.2.1 移动Ad Hoc网络 225
5.2.2 网络的特点 227
5.2.3 网络的拓扑结构 228
5.2.4 网络的体系结构 231
5.2.5 与现有无线网络的对比 233
5.2.6 网络的关键技术 235
5.2.7 无人机集群网络Ad Hoc网络特点 238
5.3 移动Ad Hoc网络的MAC协议 240
5.3.1 关键研究问题 240
5.3.2 MAC协议类型 244
5.3.3 随机接入类MAC协议 246
5.3.4 预约接入类MAC协议 252
5.3.5 多信道MAC协议 262
5.4 移动Ad Hoc网络的路由协议 267
5.4.1 路由协议设计需求 267
5.4.2 路由协议类型 268
5.5 本章小结 272
参考文献 272