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第1章 绪论 1

1.1 任务规划的概念 1

1.2 任务规划的内涵 1

1.3 任务规划系统 3

1.3.1 任务规划系统的概念及设备组成 3

1.3.2 外军战术任务规划系统发展概况 4

1.3.3 战术任务规划系统的功能及特点 7

1.4 无人机任务规划 8

1.4.1 无人机任务规划的内容 8

1.4.2 无人机任务规划的特点 10

1.4.3 无人机任务规划流程 11

1.4.4 无人机任务规划系统的未来发展 12

1.5 小结 13

参考文献 14

第2章 任务规划的数字地图技术 15

2.1 引言 15

2.2 地理空间的数学构建 15

2.2.1 地球的形状及大小 16

2.2.2 地理坐标系的建立 19

2.3 地图知识基础 22

2.3.1 地图的概念 23

2.3.2 地图的比例尺 23

2.3.3 地图的投影 23

2.3.4 航空图及常用投影 25

2.4 航线与航迹解算 29

2.4.1 相关概念和术语 29

2.4.2 大圆航线的解算 31

2.5 数字地图 34

2.5.1 数字地图的概念和特点 34

2.5.2 数字地图的种类 35

2.6 数字高程模型 37

2.6.1 数字高程模型的表示 37

2.6.2 任务规划中的数字高程模型处理 39

2.7 小结 40

参考文献 41

第3章 任务规划威胁空间建模技术 42

3.1 探测类武器威胁空间模型 42

3.2 地空导弹威胁空间模型 44

3.2.1 地空导弹威胁空间基本概念 44

3.2.2 杀伤区模型 44

3.2.3 拦截覆盖区模型 47

3.3 高炮威胁空间模型 48

3.3.1 高炮的最大射击范围 48

3.3.2 高炮的有效威胁空间和有效射击半径 48

3.4 航空气象及其对飞行活动的影响 49

3.4.1 与飞行有关的主要气象要素 50

3.4.2 航空重要天气对飞行活动的影响 50

3.4.3 航空气象情报的发布与交换 51

3.5 武器系统威胁盲区计算 52

3.5.1 地形遮蔽盲区 52

3.5.2 地球曲率产生的雷达盲区 53

3.5.3 仿真实验 56

3.6 威胁度评估 56

3.6.1 单个威胁源的威胁度评估 57

3.6.2 多个威胁源的威胁度评估 57

3.7 小结 58

参考文献 58

第4章 无人机任务分配 59

4.1 概述 59

4.2 任务分配问题建模 60

4.3 单无人机多任务时序分配 63

4.3.1 问题提出 63

4.3.2 旅行商问题模型及其求解 63

4.3.3 算例 64

4.4 多无人机多任务目标分配 64

4.4.1 问题提出 64

4.4.2 指派问题模型及其求解 65

4.4.3 算例 67

4.5 多无人机多任务兵力分配 68

4.5.1 问题提出 68

4.5.2 运输问题模型及其求解 68

4.5.3 算例 70

4.6 其他任务分配模型与算法 73

4.6.1 任务分配模型 73

4.6.2 任务分配算法 74

4.7 小结 75

参考文献 75

第5章 无人机航路规划 76

5.1 航路规划概述 76

5.1.1 航路规划问题的产生和发展 76

5.1.2 无人机航路规划 78

5.1.3 航路规划的形式化描述 79

5.2 航路规划约束条件 80

5.3 常用航路规划算法 82

5.3.1 基于概略图的规划方法 83

5.3.2 基于栅格网的图搜索方法 86

5.3.3 基于数学规划的方法 96

5.3.4 人工势场法 100

5.3.5 其他规划算法 101

5.4 航路的平滑与评价 102

5.4.1 航路的平滑 102

5.4.2 航路的评价 105

5.5 多无人机协同航路规划 107

5.6 小结 108

参考文献 109

第6章 无人机链路特性及使用规划 110

6.1 无人机链路系统功能与组成 110

6.1.1 链路系统功能 110

6.1.2 链路系统组成 111

6.2 无人机链路信道传输特性 111

6.2.1 无人机链路频段 111

6.2.2 无人机链路的视距传播特性 112

6.2.3 通视距离计算 113

6.2.4 视距链路传输的影响因素 117

6.2.5 卫星中继链路特点及其影响因素 124

6.3 无人机链路系统威胁分析 128

6.3.1 主要威胁来源 128

6.3.2 抗干扰能力 129

6.3.3 干扰威胁分析 130

6.4 无人机链路规划的主要考虑因素 132

6.4.1 中继链路的使用 132

6.4.2 频率规划与管理 133

6.4.3 链路站址选择 133

6.4.4 天线和功率控制 133

6.4.5 天象气象因素 134

6.4.6 链路因素对航路规划的要求 134

6.5 小结 134

参考文献 135

第7章 无人机成像侦察传感器规划 136

7.1 无人机装备的主要成像侦察传感器 137

7.1.1 光电侦察传感器 137

7.1.2 雷达成像侦察传感器 138

7.2 成像侦察传感器规划约束分析 140

7.3 基于侦察图像质量评价与预测的传感器使用规划 141

7.3.1 图像质量评价方法 142

7.3.2 美国国家图像解释分级标准NIIRS 142

7.3.3 通用图像质量方程GIQE 148

7.3.4 传感器规划 149

7.4 基于搜索论的传感器使用规划 151

7.4.1 搜索论概述 152

7.4.2 目标的概率分布及发现概率 153

7.4.3 无人机最优搜索策略的凸规划模型 155

7.5 小结 156

参考文献 157

第8章 任务规划仿真与推演 158

8.1 概述 158

8.1.1 仿真推演对任务规划的意义 158

8.1.2 任务规划仿真推演系统 159

8.2 飞行仿真推演 160

8.2.1 飞行仿真系统组成 160

8.2.2 飞行动力学模型 161

8.3 任务仿真推演 164

8.3.1 无人机的任务类型 164

8.3.2 无人机的任务计划 164

8.3.3 任务管理仿真 165

8.3.4 任务仿真推演流程 166

8.4 任务规划仿真与推演系统 167

8.4.1 仿真推演系统主要功能 167

8.4.2 仿真推演系统结构组成 168

8.4.3 仿真推演系统关键技术 168

8.5 小结 175

参考文献 175

第9章 任务规划作战效能评估 176

9.1 作战效能的基本概念 176

9.1.1 效能的基本概念 176

9.1.2 作战效能的概念和分类 176

9.1.3 作战效能评估的基本步骤 177

9.1.4 作战效能的指标和度量 177

9.2 效能评估的基本方法 179

9.2.1 效能评估方法的发展历程 179

9.2.2 几种经典的效能评估方法 179

9.2.3 效能评估的其他方法 188

9.3 无人机装备效能评估 188

9.3.1 无人机装备效能评估的指标体系 188

9.3.2 基于ADC法的无人机装备效能评估 191

9.3.3 基于对数法的无人作战飞机效能评估 194

9.4 无人机作战行动效能评估 195

9.4.1 作战行动效能指标 195

9.4.2 排队论基本原理 196

9.4.3 基于排队论的无人机作战行动效能评估 199

9.5 小结 201

参考文献 201