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第1章 无人飞行器与任务规划系统概述 1

1.1无人飞行器简介 1

1.1.1典型无人飞行器简介 1

1.1.2无人飞行器未来发展趋势 5

1.2无人飞行器任务规划概述 6

1.3任务规划问题的影响因素 9

1.4任务规划系统发展及典型应用 10

1.4.1任务规划系统的发展过程 10

1.4.2各国任务规划系统的典型应用 11

1.5现阶段存在的问题与挑战 13

1.5.1无人飞行器任务规划空域的约束——感知与规避问题 13

1.5.2无人飞行器实时任务规划问题 16

1.5.3无人飞行器自主任务规划问题 19

1.5.4无人飞行器任务规划自主化面临的伦理问题 20

第2章 无人飞行器任务规划方法 23

2.1无人飞行器任务规划方法简介 23

2.1.1智能优化算法的兴起 23

2.1.2智能优化算法的发展 25

2.2多目标优化问题的求解方法 26

2.2.1多智能体系统控制架构 26

2.2.2集中式任务分配方法 28

2.2.3分布式任务分配方法 29

2.3传统优化算法 33

2.3.1动态规划算法 33

2.3.2 Dijkstra算法 35

2.4智能优化算法 37

2.4.1蚁群算法 37

2.4.2遗传算法 40

2.4.3粒子群优化算法 46

2.4.4模拟退火算法 50

2.4.5 A＊算法 53

2.4.6 D＊算法 57

2.4.7合同网协议方法 59

2.4.8黑板模型算法 61

第3章 数字地图技术 65

3.1地理信息系统 65

3.1.1地理信息系统的发展史 65

3.1.2地理信息系统的组成及功能 66

3.1.3地理信息系统数据的查询方式 69

3.1.4地理信息系统的应用与数字地图 69

3.2数字地图概述 71

3.3数字高程模型 74

3.4数字地图技术在航迹规划中的应用 76

3.4.1数字地图网格划分 77

3.4.2数字地图的绘制与优化 78

3.4.3数字地图中经纬度信息的使用 82

第4章 无人飞行器任务模式 87

4.1无人飞行器侦察任务 87

4.1.1无人飞行器侦察任务工作原理 87

4.1.2无人飞行器侦察任务的关键问题 90

4.1.3无人飞行器侦察任务规划方案 91

4.2无人飞行器攻击任务 94

4.2.1攻击过程与特点 94

4.2.2无人飞行器攻击任务的关键问题 95

4.3侦察攻击一体化任务 96

4.3.1侦察攻击一体化任务过程 96

4.3.2侦察/攻击一体化任务规划关键阶段 97

4.4无人飞行器其他作战任务模式 98

4.4.1通信中继任务 98

4.4.2电子干扰任务 98

4.4.3诱饵欺骗任务 99

4.4.4空中预警任务 99

4.4.5火力评估任务 100

第5章 无人飞行器任务分配模型与仿真 101

5.1多无人飞行器集中式任务分配 101

5.1.1矩阵全排列的基本思想 101

5.1.2基于矩阵全排列的任务分配模型 103

5.1.3基于矩阵全排列的协同任务分配仿真 105

5.2多无人飞行器分布式任务分配 110

5.2.1基于合同网的任务分配 111

5.2.2基于合同网的任务分配模型 112

5.2.3基于合同网的协同任务分配仿真 113

第6章 无人飞行器航迹规划模型与仿真 126

6.1航迹规划概述 126

6.1.1航迹规划技术的发展 126

6.1.2航迹规划的求解过程 127

6.1.3航迹规划需要解决的关键问题 128

6.1.4无人飞行器的使用需求对算法的要求 130

6.2基于改进A＊算法的航迹规划 131

6.2.1 A＊算法的改进 132

6.2.2双侧搜索模型 135

6.2.3应用双侧搜索模型的航迹规划仿真 143

6.3基于改进遗传算法的航迹规划 148

6.3.1遗传算法动态适应度函数的引入 148

6.3.2种群初始化模型 152

6.3.3基于改进遗传算法的航迹规划仿真 155

第7章 无人飞行器任务规划评价方法 168

7.1评价的必要性 168

7.2基于毁伤效能最优的评价方法 168

7.2.1炸点的确定 170

7.2.2目标描述 171

7.2.3目标坐标杀伤规律 171

7.2.4随机数的产生 173

7.2.5样本容量的确定 173

7.3基于飞行性能最优的评价方法 174

7.3.1影响航迹规划评价的因素 174

7.3.2基于Simulink的飞行器六自由度弹道模型 174

7.4评价计算 175

7.4.1仿真初始条件 175

7.4.2仿真结果分析 176

第8章 无人飞行器任务规划系统的工程研制 179

8.1概述 179

8.2任务规划系统的组成 179

8.3任务规划系统的物理形态 183

8.4任务规划系统部署 184

8.5任务规划系统保障数据 185

8.6任务规划系统的试验验证 188

8.6.1任务规划系统验证内容 189

8.6.2验证方法 190

参考文献 192