基于群体智能的无人机集群协同对抗系统的设计与实现

发布时间：2024-02-13 17:39

　　本论文依据动态对抗环境下无人集群协同感知、规划与控制的应用需求,设计典型无人机协同对抗应用场景,构建面向高速目标拦截的无人机集群执行电子对抗软件系统。无人机集群通过搭载低功耗的电子干扰设备,依据集群智能的无中心式协同控制模型实现无人机自适应协同任务分配、航路规划和抵近式干扰,形成对三维空间中多个随机方位高速入侵目标的持续拦截能力,实现对我方保护对象的安全保障。具体地,本论文构建了面向多智能体的集群协同软件体系架构,建立面向群体智能的无人机协同控制算法,通过实现形成无人机集群协同对抗仿真环境,系统地模拟了无人机集群自主协同决策过程。无人机仅依据局部态势的观测,通过构建模型空间信息素向量,基于对抗行为规则以及信息素的分布,进行无中心式的任务动态规划并自适应产生无人机飞行路径和干扰行为。该群体智能算法最终形成对入侵目标持续干扰欺骗的行为“涌现”,验证了无人机集群的自主决策与协同任务规划效能。本论文主要研究内容包括以下三部分:(1)无人机集群的软件多智能体建模,包括:对抗环境模型;无人机个体的智能体建模(无人机状态,对抗行为,无人机观测,无人机对抗效用等);无人机集群的多智能体建模(集群协同效...

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要贡献与创新
    1.4 本论文的结构安排
第二章 无人机集群群体智能相关技术研究
    2.1 协同电子对抗技术
    2.2 面向无人集群的多智能体系统
    2.3 群体智能算法
    2.4 本章小结
第三章 无人机集群协同对抗场景与需求分析
    3.1 无人集群协同对抗场景想定
    3.2 无人集群协同对抗问题的形式化描述
    3.3 无人机集群协同对抗系统需求分析
    3.4 本章小结
第四章 系统原理分析与系统架构
    4.1 无人机集群协同对抗系统原理分析
    4.2 无人机集群协同对抗系统方案设计
    4.3 系统体系架构
    4.4 本章小结
第五章 系统详细设计与实现
    5.1 系统详细设计
    5.2 对抗环境仿真系统实现
    5.3 数据链路仿真实现
    5.4 协同决策系统与算法实现
    5.5 本章小结
第六章 系统测试与分析
    6.1 验证系统场景
    6.2 系统测试
    6.3 基于人工蜂群信息素的集群协同决策算法性能测试
    6.4 本章小节
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 未来展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3896999