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无人机任务规划系统需求分析.pdf

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无人机 檽 殦檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽殦 檽 檽 檽 无人机任务规划系统需求分析檽 殦 檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽 殦 戴定川盛怀洁赵域 摘要通过对现代战场条件下无人机发展趋势、作在不断加强。因此，现代无人机作战使用呈现出如 战使用特点及无人机任务规划过程的分析，指出了无人机下特点。 作战使用人员急需智能任务规划工具的支持。介绍了任务1．1组织协调复杂化 规划系统的概念，分析了无人机任务规划系统的需求，为发未来的信息化战场，各种武器作战平台都以信 展无人机任务规划系统提供参考。息为媒介和支撑，无人机系统作战性能的有效发挥 关键词无人机任务规划系统需求分析势必需要与其它各种参战力量和武器系统平台的有 机结合，形成一个相互关联、信息共享的统一体 引言系。无人机的作战方式将侧重于通过与有人机的协 随着现代信息技术的不断进步和信息化战争的同配合以组成混合机队，全力确保战争中的空中优 持续发展变革，无人机的作战任务由单一使命向多势。在新的作战方式下，既要协调无人机之间的配 元任务方向发展，已从最初的以靶机为主发展到以合，同时更要组织无人机与有人机的作战协同，由 侦察、监视任务为主，同时向目标定位和火力较此可知未来无人机作战的组织协调将更加复杂［1］。 射、通信中继、电子战、对地攻击、空中预警等多1．2决策智能化 方向发展;无人机的战术运用也由单打独斗向无人未来无人机作战使用决策中，作战人员需要了 机间的编组作战、无人机与有人驾驶固定翼飞机/解和掌握目标的正确位置和特征、目标的防御能力 武装直升机间的混合编组作战方向发展。无人机作和生存能力、敌方的防空体系配置、友邻兵力位置 战任务的发展和战术运用的变革对任务计划的制定和能力、作战地域的气象条件、无人机的数量和性 提出了新的需求，对决策的智能化、有效性和实时能等海量信息，并基于这些信息进行决策。在现代 性要求越来越高。传统的人工/半人工制定无人机信息化战场条件下，信息的可变性大，时效性强， 任务计划的方法反应时间长，处理能力较弱，不能因而在熟知战场情况方面具有更大的不确定性。同 充分发挥无人机的性能，已难以满足作战需求。作时作战双方为隐蔽企图，都采取各种欺骗、伪装技 战使用人员急需一种自动化的无人机任务规划工术和虚拟现实技术，隐真示假，使情报具有更大的 具。不确定性，因此无人机作战决策中传统的手工方式 难以满足需要，必须引入数据库、信息融合、模糊 1无人机的发展趋势和作战使用特点决策、专家系统等具备实时、高效信息处理能力的 现代信息化战争中，随着无人机种类的增多和人工智能辅助决策系统进行信息处理［2］。 作战性能的增强，无人机的用途越来越广，打击目1．3任务规划实时化 标越来越多。同时，目标的侦测能力和反制能力也现代战场作战节奏快，情况突发性强，各种远 本文2010-12-01收到，作者分别系解放军电子工程学院硕士生、教授、硕士生 ·66·飞航导弹2011年第3期 无人机 程、高速、高精度武器系统的出现和运用使得无人源。两种情况下的任务载荷规划其最终目的都是为 机系统面临更为严峻的实时威胁，以精确制导武器了实现效能最大化、代价最小化，确保既定作战任 为例，其传感器能够捕捉到一切可利用的目标信务的完成。 息，经计算机分析鉴别后自主地跟踪攻击目标，在2．2数据链路规划 此情况下任务规划的实时性就成为了无人机作战制无人机与地面站之间通过无线数据链路传递信 胜的关键点，通过提升无人机的实时任务规划功息，多无人机协同作战时，当无人机间的遥控、遥 能，强化无人机规避各种突发威胁的能力，确保无测频率配置不符合电磁兼容标准时，将严重影响无 人机作战任务的完成。人机作战任务的完成，特别是在复杂电磁环境下， 2无人机的任务规划过程各种有意干扰、无意干扰辐射源多，该问题更为突 无人机任务规划是根据无人机所要完成的任出。数据链路规划就是在综合分析无人机动力装 务、无人机的数量及任务载荷的不同，对各架无人置、任务载荷的频谱特性以及电磁环境影响的情况 机进行任务分配并通过航路规划技术制定飞行路下，合理配置数据链信道工作频率(载频、副载频、 线。无人机任务规划的主要目标是依据地形信息和中频)，调制方式以及码速率等［5］，避免在电磁兼容 敌方信息，综合考虑无人机性能、到达时间、油耗、方面产生问题。 威胁及飞行区域等约束条件，为无人机规划出一条2．3系统保障与应急预案规划 或多条从起始点到目标点最优或满意的航路，保证在无人机系统中，一般一个地面站可以同时控 无人机圆满完成飞行任务并安全返回基地［3］。单架制若干架无人机，多无人机协同作战时，地面站与 无人机任务规划原理结构简图如图1所示［4］。