無人機編隊協同任務規劃系統

科研院365体育直播   發表於 2016-07-13

無人機(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)在軍事領域(如偵查、打擊)和民用領域(如救援、搜索、監測)有着廣闊的應用前景,特別是在危險、偏遠或惡劣的環境下已逐漸地替換了有人機系統。但當前的無人機系統還需要人工進行任務規劃,缺少自主決策的能力。

該項目組依託國家級科研項目,針對多無人機編隊執行任務領域中的關鍵科學問題開展了前瞻性的探索和研究 ,在無人機編隊信息融合、無人機編隊協同任務分配、無人機編隊協同航路規劃、無人機編隊結構管理、無人機編隊協同自主決策等領域掌握了一批關鍵技術,直接服務於國防科技發展 。

目前該系統具有如下的優勢技術1分佈式的控制策略:基於分佈式控制思想 ,本系統中的每個無人機都運行同樣的軟件系統,但可以具有不同的參數設置(比如攜帶的傳感器類型和個數,燃料總量,速度、加速度等)和角色(比如是長機還是僚機);每個無人機既可以自主決策 ,也可以通過網絡和其他無人機進行協同決策 ;既克服了集中式控制策略的缺點,又提高了執行任務的效能 。2)自主任務規劃:本系統使得無人機具有自主任務規劃的能力,相比於以往的人工任務規劃方式,提高了無人機的智能性 。3)多無人機之間的協同任務規劃:本系統中 ,每個無人機不僅可以自主任務規劃,無人機之間還可以通過相互的通信進行協同任務規劃 ,從而進一步提高執行任務的效能 ,使得無人機具有更高的智能。4)核心算法便於移植:本系統中的信息融合、協同任務分配、協同航跡規劃、編隊結構管理等核心算法都是基於C++語言編寫 ,可以很快地移植到真實無人機系統中。

此外,該項目組還自主研發了無人機編隊分佈式仿真實驗平臺  ,將無人機編隊協同任務規劃系統嵌入到此仿真實驗平臺中  ,可以有效地對系統中的各種核心算法進行驗證和評估 。