检索结果-内蒙古大学图书馆

系统工程与电子技术 2009年第4期31卷 868-873页

作者：李远彭辉沈林成国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

资源的有限性以及活动的并发执行导致协同任务中极易发生资源冲突,需施加时间约束以限定活动执行时间从而避免冲突的出现。在分析多机协同任务的基础上,将任务过程转化为带有多容量资源的任务调度模型,根据模型时间特性给出资源冲突定... 详细信息

资源的有限性以及活动的并发执行导致协同任务中极易发生资源冲突,需施加时间约束以限定活动执行时间从而避免冲突的出现。在分析多机协同任务的基础上,将任务过程转化为带有多容量资源的任务调度模型,根据模型时间特性给出资源冲突定义及其判断准则。提出基于最小冲突集的资源冲突检测算法,其中利用时间交叠关系的特点,将资源冲突的检测与消解问题转化为连通图中闭团的检查与消除问题。进而从约束满足的角度研究了基于最小承诺策略的消解算法。实验结果表明方法的有效性。

关键词：协同任务规划共享资源冲突消解时间约束约束满足

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无人机编队协同任务规划仿真系统研究

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系统仿真学报 2014年第8期26卷 1856-1862页

作者：王国强罗贺胡笑旋合肥工业大学管理学院飞行器网络系统研究所合肥230009 安徽中医药大学医药信息工程学院合肥230031 过程优化与智能决策教育部重点实验室合肥230009

针对使用真实无人机进行编队协同任务规划实验的成本和风险较高的问题,设计了一种基于VR-Forces的分布式的无人机编队协同任务规划仿真系统。设计了系统总体框架和各个子系统的功能模块,实现了其中的关键技术,针对一种协同搜索任务场景... 详细信息

针对使用真实无人机进行编队协同任务规划实验的成本和风险较高的问题,设计了一种基于VR-Forces的分布式的无人机编队协同任务规划仿真系统。设计了系统总体框架和各个子系统的功能模块,实现了其中的关键技术,针对一种协同搜索任务场景进行了仿真实验。研究表明,该仿真系统能够仿真多种任务场景下的无人机编队协同任务规划过程,以帮助验证不同类型的协同任务规划算法,仿真展示度高。

关键词：无人机编队协同任务规划 VR-Forces 分布式仿真系统

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多约束条件下多无人机协同任务规划问题分析及求解方法综述

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计算机科学 2023年第7期50卷 176-193页

作者：胡嘉薇贾泽群孙延涛刘强北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 交通数据分析与挖掘北京市重点实验室北京100044

多无人机协同任务规划是现阶段无人机集群智能化发展的关键技术,其中任务分配与航迹规划是无人机任务规划技术的核心部分。鉴于规划要素众多且相互耦合的研究现状,寻找降低问题耦合度和复杂度的求解策略至关重要。首先,文中从问题建模出... 详细信息

多无人机协同任务规划是现阶段无人机集群智能化发展的关键技术,其中任务分配与航迹规划是无人机任务规划技术的核心部分。鉴于规划要素众多且相互耦合的研究现状,寻找降低问题耦合度和复杂度的求解策略至关重要。首先,文中从问题建模出发,建立了任务规划问题通用模型,总结归纳出常见约束条件和评价指标,并着重分析问题求解框架;其次,从集中式和分布式角度详细阐述了任务分配问题的常见模型与求解算法;再次,论述了单机路径规划和路径平滑方法,并针对多机时空协同约束归纳了多机间协同方法;此外,从约束耦合、子问题耦合、分层结构耦合角度整理归纳了求解过程中存在的复杂耦合因素,并重点探讨了解耦策略;最后,讨论了未来多无人机协同任务规划问题的发展趋势。

关键词：协同任务规划任务分配航迹规划耦合分析解耦合

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复杂环境下多目标多无人机协同任务规划

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兵器装备工程学报 2020年第2期41卷 123-128页

作者：张哲吴剑何诚穆忠伟南昌航空大学南昌330063 洪都航空工业集团650所南昌330024

建立了多无人机协同任务规划模型,从时间和空间上分析了影响任务分配的关键技术指标,以考虑雷达站下无人机的飞行总航程、攻击目标收益、完成任务时间和执行任务时的威胁代价为子目标函数,建立了多机任务分配模型。将多目标规划问题转... 详细信息

建立了多无人机协同任务规划模型,从时间和空间上分析了影响任务分配的关键技术指标,以考虑雷达站下无人机的飞行总航程、攻击目标收益、完成任务时间和执行任务时的威胁代价为子目标函数,建立了多机任务分配模型。将多目标规划问题转化为单目标规划,运用主客观赋权法计算各指标的权重。提出了改进的遗传算法用于求解模型,提高了任务规划效率。考虑两种载荷的限制,对规划路线进行优化。仿真结果表明:提出的模型和算法能有效地解决多机协同任务规划问题。

关键词：无人机协同任务规划多目标权重改进遗传算法

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空天资源对地观测协同任务规划方法

空天资源对地观测协同任务规划方法

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作者：李军国防科学技术大学

学位级别：博士

空天资源对地观测技术是人类直接感知客观世界的重要手段,在近年来得到了快速发展,随着平台纵深和载荷类型日趋多样化,空天平台机动能力、在线处理能力、数据传输能力大幅提高,载荷观测精度和幅宽也显著改善,空天观测数据获取能力大大增... 详细信息

空天资源对地观测技术是人类直接感知客观世界的重要手段,在近年来得到了快速发展,随着平台纵深和载荷类型日趋多样化,空天平台机动能力、在线处理能力、数据传输能力大幅提高,载荷观测精度和幅宽也显著改善,空天观测数据获取能力大大增强,当前对地观测已经进入多平台、多传感器发展阶段。如何根据观测任务需求和空天资源的能力及约束制定空天平台协同对地观测的任务计划,充分利用空天平台的互补优势,提升对地观测的观测时效性、空间分辨率、时间分辨率、空间覆盖范围和谱域覆盖范围等性能指标,已成为近年来对地观测领域研究的重点之一,其在军事和民用方面具有重要的应用价值和现实意义。空天资源对地观测协同任务规划的目标即是面向用户提出的观测任务需求,协同利用卫星平台和无人机平台,统筹安排数据获取过程中涉及的用户资源、测控资源、观测资源、数传资源、地面数据传输资源以及数据处理资源,确定执行任务的资源及其任务计划,提高对地观测任务完成度、观测时效性和观测质量,最大化系统整体观测效益。本文立足于协同,基于建模理论和优化理论,以卫星和无人机为代表,针对多阶段观测任务和应急观测任务开展空天资源对地观测协同任务规划问题的研究,主要工作及创新点如下:(1)建立了空天资源对地观测协同任务规划问题模型分析比较了卫星和无人机的对地观测特性,引出了空天资源对地观测协同任务规划问题;对空天对地观测系统的层次结构进行了分析,并将其映射为Holonic组织模型。在此基础上,从自顶向下的视角、水平视角和自下向上的视角分别探讨了在Holonic组织模型下进行协同任务规划需要解决的三个关键问题:父holon与子holon之间的协同问题,子holon之间的协同问题以及子holon内部的协同问题,并结合空天资源对地观测协同任务规划的实际应用需求进行了问题分析,提出了适用于多阶段观测任务的横向协同任务规划模式以及适用于应急观测任务的面向用户的纵向协同任务规划模式;详细分析了卫星观测资源要素、无人机观测资源要素、观测任务要素及优化目标等关键要素;在此基础上建立了空天资源对地观测协同任务规划模型,明确了模型的输入信息、决策变量、约束条件、目标函数并进行了数学形式化描述,为后续的研究工作奠定了问题模型基础。(2)提出了基于鲁棒性决策树和支持向量机的卫星任务可调度性预测算法针对卫星运控中心任务规划周期长、不利于协同规划的问题,研究了卫星任务可调度性预测问题。基于历史规划方案信息,利用模式识别领域的相关技术进行卫星任务规划结果的预测。首先选取了分类特征,明确了分类器性能评估指标;在对决策树学习、支持向量机和神经网络这三种主要的监督学习方法进行评估以后,提出了基于鲁棒性决策树和集成支持向量机的卫星任务规划结果预测算法,其中支持向量机技术用于提高预测的精确性,鲁棒性决策树技术则用于降低预测的误差均值及方差。仿真实验表明本文提出的算法预测时间短、鲁棒性强、预测精度高,能够为空天资源协同任务规划提供有效的预测信息。(3)针对多阶段观测任务,研究了基于市场模型的异构MAS协同任务规划方法,并在此基础上提出了空天资源对地观测任务规划算法首先对空天资源的差异性和多阶段观测任务分解方式的多样性进行了分析,在此基础上建立了问题的形式化模型,将其映射为异构MAS多阶段协同任务规划模型;分析了异构MAS多阶段任务协同规划问题的特点并基于马尔可夫决策过程理论建立了问题模型;通过引入市场协商机制,提出了基于市场模型的异构MAS协同任务规划算法,能够提高多阶段任务的整体完成度,提高协同规划的动态响应能力;最后,考虑到MAS的天然并行性,基于CSP理论研究算法的并行化方法,提出了基于自适应“超级步”的多智能体协同迭代求解模式,并利用通信顺序进程分析工具对比了几种经典的协同迭代求解模式,分析结果表明本文提出的方法较传统方法具有一定的优势。在此研究基础上,建立了空天资源对地观测协同任务规划算法框架;针对卫星资源和无人机资源的规划特点分别设计了本地规划求解算法,形成了完整的面向多阶段观测任务的空天资源对地观测协同任务规划算法体系,统筹考虑空天资源对地观测涉及的各类资源,最大化空天信息系统的整体观测收益。最后,构建了空天资源对地观测协同任务规划实验平台,采用模拟数据进行了仿真实验,结果表明该方法在不同的问题规模下均得到了较优化的空天资源协同观测方案,能够有效解决空天资源对地观测协同任务规划问题。(4)提出了带有冲突消解的标签约束最短路径寻优方法,并基于此方法提出了面向应急观测任务的空天数据快速获取全链路任务规划算法首先分析了快速响应卫星和无人机的观测数据获取流程,建立了空天数据快速获取全链路任务规划模型。在此基础上,借鉴图论中正则语言约束路径规划理论的新成果,提出了带有冲突消解的标签约束最短路径寻优方法,分析了该方法的时间复杂度;然后从快速响应卫星和

关键词：协同任务规划空天协同遥感多智能体系统多阶段马尔可夫过程快速响应空间标签约束最短路径

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面向移动目标的多星协同任务规划技术研究

面向移动目标的多星协同任务规划技术研究

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作者：王红飞中国科学院研究生院

学位级别：博士

目前，面向移动目标的多星协同任务规划与效能评估技术的研究在国内外都还是一个较新的研究课题，通过开展面向移动目标的多星协同任务规划与效能评估技术研究，不仅可以从理论上探讨多颗卫星协同搜索移动目标的方法与对地观测卫星效能... 详细信息

目前，面向移动目标的多星协同任务规划与效能评估技术的研究在国内外都还是一个较新的研究课题，通过开展面向移动目标的多星协同任务规划与效能评估技术研究，不仅可以从理论上探讨多颗卫星协同搜索移动目标的方法与对地观测卫星效能定量化评估技术，而且在工程项目中也有着广阔的应用前景。\n 基于上述背景，在总结分析国内外相关卫星任务规划研究成果的基础上，论文针对面向移动目标的多星协同任务规划与效能评估相关的核心问题展开了研究，涉及的内容包括面向移动目标的多星协同规划模型形式化描述、面向移动目标的多星协同规划优化模型与算法设计和定量化的效能评价指标系统建立等几个方面，论文主要的工作及创新点如下：\n (1)通过将对地观测卫星任务中的各类资源和约束条件统一考虑，进一步结合对地观测卫星常用的网格参考系统，基于区域目标动态分割等技术，提出了多星协同任务规划过程中的区域目标划分模型和算法。\n (2)在系统地分析和总结面向移动目标的多星协同任务规划要素基础上，提出了高斯马尔科夫移动目标运动预测模型和目标分布概率更新模型，进而形成了对地观测移动目标搜索规划策略。经过仿真计算分析，该模型具有较好的适应性和较强的可靠性，为开展下一步的深入研究工作奠定了基础。\n (3)通过任务完成度指标、时效响应度指标和资源利用率指标等三大类系统化评价指标的指定和运用，建立了对地观测卫星任务规划效能评价指标系统。并通过建立主成分综合指标模型和线性加权综合指标模型，解决了针对对地观测任务系统运营情况量化效能评价的问题。其中主成份综合指标模型是一种不依赖于专家判断的客观量化分析方法，量化分析过程更加深入、严谨。\n (4)在研究基本遗传算法的基础上，将生命科学中免疫原理与传统遗传算法相结合来提高算法的整体性能，设计了自适应人工免疫遗传算法，该算法有目的地利用待求解问题的一些特征信息来抑制优化过程中的退化现象，避免算法陷入局部最优。经过仿真计算分析，该算法具有较高的优化能力和计算效率。\n 最后，论文的部分研究成果如资源约束模型、区域动态划分算法、覆盖率计算、效能量化评估和优化算法等已经部分或全部应用到工程型号项目中，产生了一定的社会效益和经济价值。

关键词：对地观测卫星协同任务规划移动目标效能评估优化算法

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考虑战场环境约束的多导弹协同任务规划

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电光与控制 2010年第8期17卷 5-10页

作者：马培蓓纪军范作娥海军航空工程学院山东烟台264001

多导弹协同任务规划是一个多约束、强耦合的复杂多目标优化与决策问题,能有效提高作战效能。研究了具有不同探测距离和威胁度的禁/避飞区、威胁区等战场环境下的多导弹协同航迹规划和目标分配问题。首先建立了具有战场环境约束的Voronoi... 详细信息

多导弹协同任务规划是一个多约束、强耦合的复杂多目标优化与决策问题,能有效提高作战效能。研究了具有不同探测距离和威胁度的禁/避飞区、威胁区等战场环境下的多导弹协同航迹规划和目标分配问题。首先建立了具有战场环境约束的Voronoi图,并结合改进的Dijkstra算法取得了代价最小的航迹;进一步采用基于视线的航迹缩短算法和航迹平滑算法对初始航迹进行动态优化处理,产生了既节省燃料又满足导弹机动性能的可飞行轨迹;最后采用基于MMKP(Multi-dimensional,Multi-choice Knapsack Problem)的协同目标分配算法实现了多导弹协同攻击多目标,并且获得了综合代价最小的多导弹协同航迹。仿真结果证明了方法的有效性。该方法具有很高的应用价值,可实际应用在巡航导弹、无人机等无人飞行器的协同控制方面。

关键词：多导弹协同任务规划航迹规划目标分配 Voronoi图战场环境

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反舰导弹协同任务规划系统研究

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飞航导弹 2012年第9期 40-44页

作者：李红亮曹延杰宋贵宝海军航空工程学院

为了更好地推进反舰导弹协同任务规划系统的研究,阐述了反舰导弹协同任务规划系统的特点,构建了反舰导弹协同任务规划系统的逻辑结构,并详细分析了任务分配和航路规划两大关键问题在建模和求解方面的研究讨论。最后指出了反舰导弹协同... 详细信息

为了更好地推进反舰导弹协同任务规划系统的研究,阐述了反舰导弹协同任务规划系统的特点,构建了反舰导弹协同任务规划系统的逻辑结构,并详细分析了任务分配和航路规划两大关键问题在建模和求解方面的研究讨论。最后指出了反舰导弹协同任务规划存在的问题,并展望了协同任务规划系统的发展趋势。

关键词：反舰导弹协同任务规划任务分配武器目标分配航路规划

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多机器人协同任务规划算法研究

多机器人协同任务规划算法研究

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作者：赵明西南科技大学

学位级别：硕士

在机器人系统中，多机器人相对于单个机器人有着众多优势。多机器人任务规划对于提高机器人整体效率以及机器人性能有着非常重要的作用。在国防及其他相关领域得到了越来越多的应用，其整体效率直接关系到各相关应用效果。\n 首先，... 详细信息

在机器人系统中，多机器人相对于单个机器人有着众多优势。多机器人任务规划对于提高机器人整体效率以及机器人性能有着非常重要的作用。在国防及其他相关领域得到了越来越多的应用，其整体效率直接关系到各相关应用效果。\n 首先，本文研究了基于市场法的多机器人协同任务规划算法。通过引入属性向量，比较直观地描述移动机器人执行多个任务所消耗的移动代价、操作代价等。引入能力向量使得对机器人能力的类型和大小的描述更加简洁方便，也便于描述不同机器人的能力特性。引入任务属性向量简洁全面地描述了待执行任务的特点以及机器人执行此任务所需的能力，有效实现了多机器人协同任务规划。\n 然后，针对多机器人中的负载均衡问题，提出了基于虚拟分组点的负载均衡协同任务规划算法。基于虚拟分组点规划的目标是均衡各机器人参与的任务数。基于虚拟分组点的负载均衡算法通过遗传算法与虚拟分组点相结合的方式确定待执行任务的分组。通过分组后与相应机器人建立执行关系。此算法能够合理利用机器人资源，避免了过度损耗某一个机器人。\n 最后，针对多机器人任务协同中的路径规划问题，通过改进的蚁群算法来优化机器人移动路径。采用混沌初始化方式对原蚁群算法中的初始种群进行初始化，改善了蚁群算法初始个体质量。经过仿真验证改进后算法较改进前需要较少的迭代次数即可获得较满意个体，在解决种群规模较大的问题中将得到更明显的体现。

关键词：协同任务规划多机器人负载均衡混沌蚁群算法移动路径

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内生安全下基于混合优化算法的协同任务规划问题研究

内生安全下基于混合优化算法的协同任务规划问题研究

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作者：罗琪东南大学

学位级别：硕士

近年来,网络安全技术由外挂式逐渐向内生性转变,并在这一过程中形成了诸多新的安全理念,其中内生安全是最为重要的概念与技术发展方向。面向内生安全可用性的任务协同规划机制,是内生安全可用性研究的重点。目前大多数研究分开考虑内生... 详细信息

近年来,网络安全技术由外挂式逐渐向内生性转变,并在这一过程中形成了诸多新的安全理念,其中内生安全是最为重要的概念与技术发展方向。面向内生安全可用性的任务协同规划机制,是内生安全可用性研究的重点。目前大多数研究分开考虑内生安全架构和任务调度,忽略两者之间的交互融合,导致系统可用性无法有效提升,内生安全网络架构整体性能和寿命较低。因此,本文围绕网络内生安全可用性的协同任务规划技术展开研究,在保障系统可用性的前提下,实现系统任务的高效规划。针对上述问题,本文将探讨内生安全网络系统在不同规模下的具体需求,提出适用于相应规模内生安全网络系统的协同任务规划策略。论文主要的工作和创新点如下: (1)在执行节点功能单一、资源有限的轻量内生安全网络中,针对提高网络资源利用率的任务规划需求,本文提出了降低系统成本的协同任务规划策略。首先,本文综合考虑执行节点的能力、可用资源和可靠性等因素,以及元任务间的冲突关系构建任务规划模型。然后根据求解问题的特性,将模型抽象为均衡图染色问题,并设计了结合禁忌搜索算法与路径重连算法的混合优化算法进行求解。最后,本文分别对DSJC数据集、C数据集、Flat数据集、WAP数据集进行实验,实验结果表明,相比其他算法,本文提出的算法在84.6%的算例上取得了较优结果,表明该算法在性能上优于其他对比算法。 (2)在上述研究的基础上,考虑更为复杂的内生安全网络,针对执行节点类型多样、任务繁重的内生安全网络中优化任务执行过程的需求,本文提出了提升任务执行效率的协同任务规划策略。首先,本文综合考虑执行节点的容量、携带资源和可用性等因素,以及元任务在同一执行节点的耦合、增益等差异构建任务规划模型。然后根据问题的性质和特点,将模型抽象为容量限制集群问题,并设计了结合变邻域搜索算法与memetic算法的混合优化算法进行求解。最后,本文分别对RanReal240数据集、RanReal480数据集、RanReal960数据集、MDG-a数据集和MDG-a-40数据集进行实验,该实验在86.4%的算例上相对于其他算法取得了较优结果,实验结果表明,本文所提出的混合优化算法在多个数据集上的结果优于其他算法,在性能上具有优势。

关键词：内生安全协同任务规划动态异构冗余架构路径重连算法 memetic算法

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