双层规划模型的大规模UCAV编队队形优化

论文摘要

为解决复杂约束环境下大规模无人战斗机（UCAV）编队队形优化问题,提出基于双层规划模型的队形优化求解算法.以大规模UCAV编队空对地饱和打击作战场景为例,建立UCAV编队作战上层规划模型,通过采用离散粒子群-模拟退火（DPSO-SA）算法进行求解,得到执行每个任务的UCAV编号和最优队形;根据现有的编队作战队形库,建立编队中UCAV站位下层规划模型,通过采用遗传算法进行求解,得到UCAV在队形中的位置.仿真结果表明:在上层规划模型中引入改进模拟退火算法,可以解决离散粒子群算法易陷入局部极小值的问题;设计双层规划模型,可以解决DPSO-SA算法后期收敛速度慢的问题.相对于单层规划模型,双层规划模型求解大规模UCAV编队队形优化问题收敛速度更快,寻优效果更好.

论文目录

• 1 双层规划模型
•   1.1 约束指标
•     1) 燃料约束.燃料约束是确保UCAV能够执行任务的前提.
•     2) 编队作战能力约束.编队作战能力约束是上层队形规划的关键约束.
•     3) UCAV数目约束.UCAV数目约束是确保每个任务都有合适数量的UCAV来执行.
•     4) 编队队形站位约束.编队队形站位约束是下层站位规划的关键约束.
•   1.2 上层规划性能指标
•   1.3 下层规划性能指标
• 2 编码方式
• 3 求解算法
•   3.1 改进DPSO-SA算法
•   3.2 基于双层规划模型的算法
• 4 仿真与分析
•   4.1 队形优化数据
•   4.2 不同算法仿真比较分析
•   4.3 UCAV数目对算法性能影响
• 5结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 宗群,秦新立,张博渊,田栢苓,赵欣怡

关键词: 大规模无人战斗机,双层规划模型,编队队形优化,离散粒子群模拟退火,改进模拟退火

来源: 哈尔滨工业大学学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 航空航天科学与工程,武器工业与军事技术,自动化技术

单位: 天津大学电气自动化与信息工程学院

基金: 国家自然科学基金(61673294,61573060),装备预研教育部联合基金(6141A02022328)

分类号: E926.3;TP18

页码: 15-22

总页数: 8

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