多无人机模糊多目标分布式地面目标协同追踪
胡超芳1
杨娜1
王娜2
1.天津大学 电气自动化与信息工程学院,天津300072;天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室,天津3000722.天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室,天津300072;天津工业大学电气工程与自动化学院,天津300387
摘要：针对城市环境中多约束条件下多无人机协同追踪地面目标问题,综合考虑具有不同重要性等级的多个优化目标,提出了一种基于分布式预测控制的模糊多目标航迹规划方法.首先,考虑城市环境中建筑物对无人机视线遮挡、无人机和传感器能量消耗等因素,分别采用目标覆盖度、控制输入代价和开关量形式传感器能耗等为目标函数,将多无人机协同追踪航迹规划转化为多目标优化问题;然后,基于分布式预测控制框架,利用每架无人机未来有限时域内的预测状态,构建多无人机之间的避碰约束,并结合最小转弯半径等约束,形成分布式协同航迹规划模型;最后,针对多个优化目标的不同重要性等级要求,利用模糊满意优化思想将目标模糊化,并根据更重要目标具有更重要满意度的原则,将优先等级表示为松弛满意度序,通过在线求解得到有限时域内每架无人机的局部航迹;与传统多目标加权算法仿真结果对比,验证了所提方法的有效性,充分说明了该方法能够获得同时满足目标优化和重要性等级要求的最优航迹.
关键词：多无人机协同航迹规划目标追踪模糊多目标优化分布式预测控制
分类号：V21(基础理论及试验)V24(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)
资助基金：国家自然科学基金(61773279)教育部重点实验室开放基金(MOMST2016-4)
论文发表日期：2018-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 1101-1110 )
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