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面向动态目标的多无人机协同搜索方法研究 随着无人机应用在多个领域的普及,无人机相关技术也在不断地发展。在无人机协同搜索领域,传统的多无人机搜索方法没有充分考虑到目标的动态性,而面向动态目标的多无人机协同搜索方法可以更加高效地完成搜索任务。 一、传统多无人机搜索方法的缺陷 传统的多无人机搜索方法通常采用固定模式的搜索方式,安排无人机在搜索范围内按照规定的路径进行搜索,或者对整个搜索区域进行网格化划分搜索。但这种做法存在以下问题: 1.无法有效应对动态目标的搜索 在一个飞行速度较慢的固定模式下进行搜索时,难以快速跟踪动态目标的位置,无法做到高效的搜索。 2.鲁棒性以及容错性不足 当多架无人机执行相同的任务时,一旦其中一架出现故障或异常情况,整个协同搜索系统将面临失败的风险,这种固定模式的搜索受到故障和不良天气等变化因素的影响非常大,缺乏鲁棒性和容错性。 二、面向动态目标的多无人机协同搜索方法 在传统的多无人机协同搜索方法的基础上,针对动态目标加入了实时控制策略和预测机制,实现了对多无人机实时协同,快速跟踪和搜索动态目标。 1.基于实时控制策略的多无人机协同搜索 实时控制策略可以帮助多架无人机实现实时通信和多机协同,从而更好地完成搜索任务。控制策略的基本流程如下: (1)确定搜索任务 (2)动态规划生成航点路径 (3)每架无人机执行实时通讯协议 (4)无人机按照航点路径执行任务 (5)实时分析反馈数据,调整控制策略 该控制策略使得无人机之间可以实现实时通讯,快速掌握目标信息,以达到高效的搜索效果和提高整个搜索系统的鲁棒性。 2.基于目标预测的多无人机协同搜索 针对动态目标的需求,关键在于如何在预测目标方向的同时,确保多架无人机的优化分布。此时,采用遗传算法求解的多无人机协同搜索模型,可以更好地解决这一问题,方法如下: (1)通过遗传算法对目标轨迹进行预测。 (2)基于预测结果,优化选择多个无人机的初始状态,使其按照一定规律分布,避免全军覆没的风险。 (3)根据选择的无人机初始状态和目标预测轨迹生成航点路径。 (4)每个无人机按照航点路径实现分别搜索,在实时通讯协议作用下相互协作,实现搜索和跟踪动态目标。 三、结论 面向动态目标的多无人机协同搜索方法,可以更好地实现实时性、高效性和鲁棒性。该方法结合遗传算法和实时控制策略,在保证无人机分布的前提下,完成对动态目标的搜索任务。随着无人机技术的不断发展和应用场景的不断扩大,面向动态目标的多无人机协同搜索方法将会得到更广泛的应用,具有广阔的前景和发展空间。