多無人機(jī)協(xié)同任務(wù)規(guī)劃研究生數(shù)學(xué)建模論文

1、目錄 1、摘要 、摘要 ........................................................................................................................................ 1 2、問題的重述 、問題的重述 ...................................................

2、..................................................................... 2 3、無人機(jī)協(xié)同任務(wù) 、無人機(jī)協(xié)同任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析 規(guī)劃系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析 ........................................................ 4 3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 .............................

3、................................................................................... 4 3.2 約束分析 約束分析 .......................................................................................................................

4、. 4 4、問題的分析 、問題的分析 ........................................................................................................................ 6 4.1 問題一分析 問題一分析 ..........................................................

5、........................................................... 6 4.2 問題二分析 問題二分析 ..................................................................................................................... 6 4.3 問題三分析 問題三分析 ..

6、................................................................................................................... 6 4.4 問題四分析 問題四分析 ....................................................................................

7、................................. 7 4.5 問題五分析 問題五分析 ..................................................................................................................... 7 5、建模過程 、建模過程 ................................

8、............................................................................................. 8 5.1 問題一的建模與解答 問題一的建模與解答 .................................................................................................

9、8 5.2 問題二的建模與解答 問題二的建模與解答 ............................................................................................... 15 5.3 問題三的建模與解答 問題三的建模與解答 ......................................................................

10、......................... 16 5.4 問題四的建模與解答 問題四的建模與解答 ............................................................................................... 18 5.5 問題五的解答 問題五的解答 ................................................

11、............................................................. 20 6、參考文獻(xiàn) 、參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................... 23 7、附錄 、附錄 ...

12、................................................................................................................................... 24 2 2、問題的 、問題的重述 重述 （1）一旦有偵察無人機(jī)進(jìn)入防御方某一目標(biāo)群配屬雷達(dá)探測范圍，防御方10 個目標(biāo)群的配屬雷達(dá)均開機(jī)對空警戒和搜索目標(biāo)，并會采取相應(yīng)對策

13、，包括發(fā)射導(dǎo)彈對無人機(jī)進(jìn)行摧毀等， 因此偵察無人機(jī)滯留防御方雷達(dá)探測范圍內(nèi)時間越長，被其摧毀的可能性就越大?，F(xiàn)需為 FY-1 型無人機(jī)完成 10 個目標(biāo)群（共 68個目標(biāo)） 的偵察任務(wù)擬制最佳的路線和無人機(jī)調(diào)度策略 （包括每架無人機(jī)起飛基地、加載的載荷、起飛時間、航跡和偵察的目標(biāo)） ，以保證偵察無人機(jī)滯留防御方雷達(dá)有效探測范圍內(nèi)的時間總和最小。 （2）FY-1 型無人機(jī)對目標(biāo)進(jìn)行偵察時，須將偵察信息實時通過 FY-2 型無人機(jī)傳回地面控

14、制中心。 鑒于 50km 通信距離的限制， 需安排多架 FY-2 型無人機(jī)升空，以保證空中飛行的偵察無人機(jī)隨時與 FY-2 型無人機(jī)的通信。FY-2 型無人機(jī)可同時與多架在其有效通信范圍的偵察無人機(jī)通信并轉(zhuǎn)發(fā)信息。 為完成問題 （1）的偵察任務(wù)，至少安排多少架次的 FY-2 型通信中繼無人機(jī)。 （3）所有 FY-1 型無人機(jī)現(xiàn)已完成偵察任務(wù)并返回基地，均可加載載荷 S-3用于為制導(dǎo)炸彈提供目標(biāo)指示。 現(xiàn)要求在 7 個小時內(nèi) （從第一架攻

15、擊無人機(jī)進(jìn)入防御方雷達(dá)探測范圍內(nèi)起，到轟炸完最后一個目標(biāo)）完成對 10 個目標(biāo)群所有 68個地面目標(biāo)的火力打擊任務(wù)， 如何進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃以保證攻擊方的無人機(jī)滯留防御方雷達(dá)有效探測范圍內(nèi)的時間總和最小？請給出具體無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃結(jié)果 （含每架無人機(jī)飛行路線、FY-3 型無人機(jī)攜帶炸彈的具體清單和攻擊的目標(biāo)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(yuǎn)程搜索雷達(dá)，該雷達(dá)對 FY 型無人機(jī)的有效作用距離是

16、200km。這三部雷達(dá)的工作模式是相繼開機(jī)工作， 即只有首先開機(jī)的雷達(dá)遭到攻擊后才開啟第二部雷達(dá)， 同樣只有第二部雷達(dá)被攻擊后才開啟第三部雷達(dá)。 遠(yuǎn)程搜索雷達(dá)一旦開機(jī)工作， 攻擊方無人機(jī)群即可獲知信號并鎖定目標(biāo)， 而后安排距其最近的無人機(jī)對其摧毀。 請基于防御方部署遠(yuǎn)程搜索雷達(dá)的情形重新考慮問題（3） 。 （5）請對求解模型的算法的復(fù)雜度進(jìn)行分析；并討論如何有效地提高算法的效率， 以增強(qiáng)任務(wù)規(guī)劃的時效性。 基于你們小組構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型和對