基于信息共享的机群协同航迹规划方法研究

123456aa · 发表于 2022-5-4 20:39:27

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雅宝题库解析：
多机协同航迹规划是无人机实现自主飞行和协同执行任务的关键技术之一。信息共享作为实现无人机协同控制的基础，目前对其在协同航迹规划中的应用和研究现状存在两方面的不足：（1）共享的信息类型片面；（2）研究侧重网络通信和信息融合。威胁信息作为路径规划最重要的输入，共享威胁信息对协同路径的生成有怎样的影响现有研究很少涉及。本文针对这一题目展开以下几个方面的研究：首先，从原理上分析威胁信息共享时无人机的已知威胁信息呈现的新特性，简称IST特性。在此基础上，选择5种常用路径规划方法进行无威胁信息共享的多机协同路径规划实验和基于威胁信息共享的多机协同路径规划实验，并比较实验结果，验证由于IST特性的存在，导致威胁信息共享不仅不会改善多机协同路径规划的效果，反而会对协同路径规划产生负面的影响。其次，针对威胁信息共享对多机协同路径规划的负面影响，并结合IST特性分析，本文提出三种针对负面影响的解决策略：虚拟目标技术、信息分类利用技术、信息不确定处理技术。在此基础上，提出一种综合利用上述解决策略的基于信息共享的协同路径规划算法，并通过大量实验验证了算法的可行性。最后，本文利用C++搭建基于Socket的C/S模式通信网络，开发一套分布式无人机协同路径规划系统。系统可实现多机协同路径规划实验、多种路径规划方法比较实验、网络通信实验、自动加载实验场景、实验结果3D显示和报表查看等功能。系统采用SQL Server数据库作为实验结果存储和备份的平台。本文的主要贡献在于以下几点：（1）发现威胁信息共享会对某些路径规划产生负面影响这一题目，并通过对5种已有算法的实验验证了具体的影响效果；（2）并不是所有路径规划方法可以不加改进地直接应用到基于威胁信息共享的分布式多机协同路径规划，在进行该类题目设计时需要综合考虑威胁信息共享下IST特性对路径规划方法的影响；（3）提出了针对威胁信息共享的协同路径规划方法的设计策略，并应用这些策略提出一种基于威胁信息共享的多机协同路径规划方法，验证了设计策略的有效性。

基于信息共享的机群协同航迹规划方法研究

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