全國研究生數(shù)學建模競賽a題

1、2016年全國研究生數(shù)學建模競賽A題多無人機協(xié)同任務規(guī)劃多無人機協(xié)同任務規(guī)劃無人機（UnmannedAerialVehicle，UAV）是一種具備自主飛行和獨立執(zhí)行任務能力的新型作戰(zhàn)平臺，不僅能夠執(zhí)行軍事偵察、監(jiān)視、搜索、目標指向等非攻擊性任務，而且還能夠執(zhí)行對地攻擊和目標轟炸等作戰(zhàn)任務。隨著無人機技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的無人機將應用在未來戰(zhàn)場。某無人機作戰(zhàn)部隊現(xiàn)配屬有P01~P07等7個無人機基地，各基地均配備一定數(shù)量的FY系列無人

2、機（各基地具體坐標、配備的無人機類型及數(shù)量見附件1，位置示意圖見附件2）。其中FY1型無人機主要擔任目標偵察和目標指示，F(xiàn)Y2型無人機主要擔任通信中繼，F(xiàn)Y3型無人機用于對地攻擊。FY1型無人機的巡航飛行速度為200kmh，最長巡航時間為10h，巡航飛行高度為1500m；FY2型、FY3型無人機的巡航飛行速度為300kmh，最長巡航時間為8h，巡航飛行高度為5000m。受燃料限制，無人機在飛行過程中盡可能減少轉(zhuǎn)彎、爬升、俯沖等機動動作，

3、一般來說，機動時消耗的燃料是巡航的2~4倍。最小轉(zhuǎn)彎半徑70m。FY1型無人機可加載S1、S2、S3三種載荷。其中載荷S1系成像傳感器，采用廣域搜索模式對目標進行成像，傳感器的成像帶寬為2km（附件3對成像傳感器工作原理提供了一個非常簡潔的說明，對性能參數(shù)進行了一些限定，若干簡化亦有助于本賽題的討論）；載荷S2系光學傳感器，為達到一定的目標識別精度，對地面目標拍照時要求距目標的距離不超過7.5km，可瞬時完成拍照任務；載荷S3系目標指示

4、器，為制導炸彈提供目標指示時要求距被攻擊目標的距離不超過15km。由于各種技術(shù)條件的限制，該系列無人機每次只能加載S1、S2、S3三種載荷中的一種。為保證偵察效果，對每一個目標需安排S1、S2兩種不同載荷各自至少偵察一次，兩種不同載荷對同一目標的偵察間隔時間不超過4小時。為保證執(zhí)行偵察任務的無人機與地面控制中心的聯(lián)系，需安排專門的FY2型無人機擔任通信中繼任務，通信中繼無人機與執(zhí)行偵察任務的無人機的通信距離限定在50km范圍內(nèi)。通信中繼

5、無人機正常工作狀態(tài)下可隨時保持與地面控制中心的通信。FY3型無人機可攜帶6枚D1或D2兩種型號的炸彈。其中D1炸彈系某（3）所有FY1型無人機現(xiàn)已完成偵察任務并返回基地，均可加載載荷S3用于為制導炸彈提供目標指示?，F(xiàn)要求在7個小時內(nèi)（從第一架攻擊無人機進入防御方雷達探測范圍內(nèi)起，到轟炸完最后一個目標止）完成對10個目標群所有68個地面目標的火力打擊任務，如何進行任務規(guī)劃以保證攻擊方的無人機滯留防御方雷達有效探測范圍內(nèi)的時間總和最??？請給

6、出具體的無人機任務規(guī)劃結(jié)果（包括每架無人機飛行路線、FY3型無人機攜帶炸彈的具體清單和攻擊的目標清單）。（4）由相關(guān)信息渠道獲知在A02、A05、A09周邊可能還配置有三部遠程搜索雷達，該雷達對FY型無人機的有效作用距離是200km。這三部雷達的工作模式是相繼開機工作，即只有首先開機的雷達遭到攻擊后才開啟第二部雷達，同樣只有第二部雷達被攻擊后才開啟第三部雷達。遠程搜索雷達一旦開機工作，攻擊方無人機群即可獲知信號并鎖定目標，而后安排距其最