結(jié)合作者王玥、張克、孫鑫等多年的教學經(jīng)驗和國防科研工作積累，《無人飛行器任務規(guī)劃技術》針對無人飛行器的任務規(guī)劃技術展開論述，總結(jié)了近年來應用較多的相關優(yōu)化方法，并重點對無人飛行器任務模式、任務分配模型和航跡規(guī)劃模型進行講解。
王玥，博士，北京理工大學機電學院副教授，碩士生導師，2011—2012年美國北卡州立大學機械與航天系訪問學者，中國指揮與控制學會無人系統(tǒng)專業(yè)委員會委員，機電工程與控制國防科技重點實驗室成員。長期從事無人飛行器任務規(guī)劃與協(xié)同控制技術的研究。
張克，博士，研究員，航天三院第三總體設計部副主任。中國數(shù)學學會均勻設計分會常務理事，中國宇航學會空氣動力與飛行力學專業(yè)委員會委員，任務規(guī)劃分會委員，《宇航學報》編委，《戰(zhàn)術導彈技術》常務編委。長期從事系統(tǒng)工程、作戰(zhàn)效能評估、任務規(guī)劃技術的研究。
孫鑫，博士，研究員，航天三院第三總體設計部任務規(guī)劃技術研究中心主任，中國宇航學會任務規(guī)劃分會委員。主要研究方向為體系協(xié)同技術、任務規(guī)劃技術及復雜系統(tǒng)建模與開發(fā)等。
第1章 無人飛行器與任務規(guī)劃系統(tǒng)概述
1.1 無人飛行器簡介
1.1.1 典型無人飛行器簡介
1.1.2 無人飛行器未來發(fā)展趨勢
1.2 無人飛行器任務規(guī)劃概述
1.3 任務規(guī)劃問題的影響因素
1.4 任務規(guī)劃系統(tǒng)發(fā)展及典型應用
1.4.1 任務規(guī)劃系統(tǒng)的發(fā)展過程
1.4.2 各國任務規(guī)劃系統(tǒng)的典型應用
1.5 現(xiàn)階段存在的問題與挑戰(zhàn)
1.5.1 無人飛行器任務規(guī)劃空域的約束——感知與規(guī)避問題
1.5.2 無人飛行器實時任務規(guī)劃問題
1.5.3 無人飛行器自主任務規(guī)劃問題
1.5.4 無人飛行器任務規(guī)劃自主化面臨的倫理問題
第2章 無人飛行器任務規(guī)劃方法
2.1 無人飛行器任務規(guī)劃方法簡介
2.1.1 智能優(yōu)化算法的興起
2.1.2 智能優(yōu)化算法的發(fā)展
2.2 多目標優(yōu)化問題的求解方法
2.2.1 多智能體系統(tǒng)控制架構
2.2.2 集中式任務分配方法
2.2.3 分布式任務分配方法
2.3 傳統(tǒng)優(yōu)化算法
2.3.1 動態(tài)規(guī)劃算法
2.3.2 Dijkstra算法
2.4 智能優(yōu)化算法
2.4.1 蟻群算法
2.4.2 遺傳算法
2.4.3 粒子群優(yōu)化算法
2.4.4 模擬退火算法
2.4.5 A*算法
2.4.6 D*算法
2.4.7 合同網(wǎng)協(xié)議方法
2.4.8 黑板模型算法
第3章 數(shù)字地圖技術
3.1 地理信息系統(tǒng)
3.1.1 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展史
3.1.2 地理信息系統(tǒng)的組成及功能
3.1.3 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的查詢方式
3.1.4 地理信息系統(tǒng)的應用與數(shù)字地圖
3.2 數(shù)字地圖概述
3.3 數(shù)字高程模型
3.4 數(shù)字地圖技術在航跡規(guī)劃中的應用
3.4.1 數(shù)字地圖網(wǎng)格劃分
3.4.2 數(shù)字地圖的繪制與優(yōu)化
3.4.3 數(shù)字地圖中經(jīng)緯度信息的使用
第4章 無人飛行器任務模式
4.1 無人飛行器偵察任務
4.1.1 無人飛行器偵察任務工作原理
4.1.2 無人飛行器偵察任務的關鍵問題
4.1.3 無人飛行器偵察任務規(guī)劃方案
4.2 無人飛行器攻擊任務
4.2.1 攻擊過程與特點
4.2.2 無人飛行器攻擊任務的關鍵問題
4.3 偵察攻擊一體化任務
4.3.1 偵察攻擊一體化任務過程
4.3.2 偵察／攻擊一體化任務規(guī)劃關鍵階段
4.4 無人飛行器其他作戰(zhàn)任務模式
4.4.1 通信中繼任務
4.4.2 電子干擾任務
4.4.3 誘餌欺騙任務
4.4.4 空中預警任務
4.4.5 火力評估任務
第5章 無人飛行器任務分配模型與仿真
5.1 多無人飛行器集中式任務分配
5.1.1 矩陣全排列的基本思想
5.1.2 基于矩陣全排列的任務分配模型
5.1.3 基于矩陣全排列的協(xié)同任務分配仿真
5.2 多無人飛行器分布式任務分配
5.2.1 基于合同網(wǎng)的任務分配
5.2.2 基于合同網(wǎng)的任務分配模型
5.2.3 基于合同網(wǎng)的協(xié)同任務分配仿真
第6章 無人飛行器航跡規(guī)劃模型與仿真
6.1 航跡規(guī)劃概述
6.1.1 航跡規(guī)劃技術的發(fā)展
6.1.2 航跡規(guī)劃的求解過程
6.1.3 航跡規(guī)劃需要解決的關鍵問題
6.1.4 無人飛行器的使用需求對算法的要求
6.2 基于改進A*算法的航跡規(guī)劃
6.2.1 A*算法的改進
6.2.2 雙側(cè)搜索模型
6.2.3 應用雙側(cè)搜索模型的航跡規(guī)劃仿真
6.3 基于改進遺傳算法的航跡規(guī)劃
6.3.1 遺傳算法動態(tài)適應度函數(shù)的引入
6.3.2 種群初始化模型
6.3.3 基于改進遺傳算法的航跡規(guī)劃仿真
第7章 無人飛行器任務規(guī)劃評價方法
7.1 評價的必要性
7.2 基于毀傷效能最優(yōu)的評價方法
7.2.1 炸點的確定
7.2.2 目標描述
7.2.3 目標坐標殺傷規(guī)律
7.2.4 隨機數(shù)的產(chǎn)生
7.2.5 樣本容量的確定
7.3 基于飛行性能最優(yōu)的評價方法
7.3.1 影響航跡規(guī)劃評價的因素
7.3.2 基于Simulink的飛行器六自由度彈道模型
7.4 評價計算
7.4.1 仿真初始條件
7.4.2 仿真結(jié)果分析
第8章 無人飛行器任務規(guī)劃系統(tǒng)的工程研制
8.1 概述
8.2 任務規(guī)劃系統(tǒng)的組成
8.3 任務規(guī)劃系統(tǒng)的物理形態(tài)
8.4.任務規(guī)劃系統(tǒng)部署
8.5 任務規(guī)劃系統(tǒng)保障數(shù)據(jù)
8.6 任務規(guī)劃系統(tǒng)的試驗驗證
8.6.1 任務規(guī)劃系統(tǒng)驗證內(nèi)容
8.6.2 驗證方法
參考文獻
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