第1章 微小型无人飞行器概述 1
1.1无人飞行器的发展历史 1
1.1.1从历史角度看无人飞行器的发展 1
1.1.2近代无人飞行器的发展 3
1.2无人飞行器的分类 7
1.2.1按特性分类 7
1.2.2按航行能力分类 9
1.3无人飞行器系统的关键技术 11
1.4无人飞行器的未来发展趋势 14
第2章 微小型无人飞行器协同控制技术的发展 16
2.1协同控制简介 16
2.2协同控制技术发展 16
2.2.1协同控制技术的历史与现状 16
2.2.2协同控制技术的发展趋势 17
第3章 微小型无人飞行器协同优化方法 19
3.1多目标优化问题的求解方法概述 20
3.1.1多智能体系统控制架构 20
3.1.2集中式任务分配方法 22
3.1.3分布式任务分配方法 23
3.1.4微小型无人飞行器协同控制优化方法简介 26
3.2动态规划算法 28
3.2.1动态规划算法简介 28
3.2.2动态规划方法原理 29
3.3Dijkstra算法 30
3.3.1Dijkstra算法简介 30
3.3.2Dijkstra算法原理 30
3.4蚁群算法 31
3.4.1蚁群算法简介 31
3.4.2蚁群算法原理 32
3.4.3蚁群算法的发展与改进 33
3.5遗传算法 33
3.5.1遗传算法简介 33
3.5.2遗传算法原理 35
3.5.3遗传算法的发展与改进 36
3.6粒子群算法 38
3.6.1粒子群算法简介 38
3.6.2粒子群算法原理 38
3.6.3粒子群算法的发展与改进 40
3.7模拟退火算法 40
3.7.1模拟退火算法简介 40
3.7.2模拟退火算法原理 41
3.7.3模拟退火算法的发展与改进 42
3.8 A*算法 43
3.8.1 A*算法简介 43
3.8.2 A*算法原理 43
3.9 D*算法 46
3.9.1 D*算法简介 46
3.9.2 D*算法的基本原理 46
3.10合同网协议方法 47
3.10.1合同网协议方法简介 47
3.10.2合同网协议方法原理 47
3.10.3合同网协议方法的发展与改进 48
3.11黑板模型 49
3.11.1黑板模型简介 49
3.11.2黑板模型原理 50
第4章 微小型无人飞行器协同任务分配模型 52
4.1协同控制基本知识简介——平面Dubins路径 52
4.1.1基本知识 52
4.1.2Dubins路径的基本概念 53
4.1.3微分几何法计算Dubins路径长度 53
4.1.4两点间Dubins路径生成 56
4.1.5平面内两点间Dubins路径仿真 58
4.2协同任务分配问题描述 58
4.2.1任务描述 58
4.2.2对于单个目标的任务定义 59
4.3系统动力学建模及任务分配的数学模型 60
4.4协同任务分配动态决策树模型 60
4.4.1基本概念：图和树 60
4.4.2动态决策树模型 61
4.4.3优化目标及约束条件 64
4.5搜索算法研究 64
4.5.1分支定界树搜索算法 64
4.5.2算法时间复杂度分析 65
4.6实例仿真 67
4.6.1预定搜索方式下的多任务分配仿真 67
4.6.2随机条件下多任务分配仿真 70
4.6.3与典型CTAP动态算法的比较 72
4.7小结 74
第5章 微小型无人飞行器协同航迹规划 75
5.1微小型无人飞行器航迹规划 75
5.1.1微小型无人飞行器战场介入阶段航迹生成 75
5.1.2微小型无人飞行器障碍环境下静态航迹生成方法 84
5.1.3微小型无人飞行器实时避障动态航迹生成方法 96
5.2微小型无人飞行器协同航迹规划 101
5.2.1Dubins路径及其曲率变化 101
5.2.2MAV群同时到达目标的路径规划方法 108
5.2.3算法及仿真 111
5.3小结 113
第6章 微小型无人飞行器集群作战研究 115
6.1微小型无人飞行器集群作战原理 115
6.2微小型无人飞行器集群协同作战的关键技术及方式 117
6.2.1微小型无人飞行器集群协同作战的关键技术 117
6.2.2微小型无人飞行器集群协同作战方式 118
6.3微小型无人飞行器集群协同作战系统模型研究 118
6.3.1群体状态转移模型 119
6.3.2群体系统动力学模型 121
6.4无人飞行器集群作战研究 122
6.4.1基本假设与符号描述 123
6.4.2作战场景的分析及作战研究 123
6.5小结 126
第7章 微小型无人飞行器协同任务和航迹评价方法 127
7.1评价的必要性 127
7.2基于毁伤效能最优的评价方法 127
7.2.1炸点的确定 128
7.2.2目标描述 129
7.2.3目标坐标杀伤规律 129
7.2.4随机数的产生 130
7.2.5样本容量的确定 131
7.3基于飞行性能最优的评价方法 131
7.3.1影响航迹规划评价的因素 131
7.3.2基于Simulink的飞行器六自由度弹道模型 131
7.4评价计算 132
7.4.1仿真初始条件 132
7.4.2仿真结果分析 133
7.5小结 134
参考文献 135