多无人机协同打击任务分配方法

随着无人机技术的不断成熟和完善，其军事应用的优势日益显现，近年来其在军事冲突中
所发挥的作用更使人们认识到，无人机在未来战争中将成为重要的军事装备。随着无人机在军
事中的大量应用，无人机集群协同执行任务将成为典型的应用模式。为完成无人机集群执行协
同打击任务，有众多可行的方案，为了提高作战效能，多无人机协同打击任务分配方法和技术
十分重要。
在自动化技术的发展中，尤其是机器人技术和先进航空技术的发展中，任务分配方法已得
到深入研究，已有大量的相关研究成果。但是这些方法难以处理在复杂环境和复杂约束下机动
目标协同打击中的任务分配问题。当被打击目标具有机动规避的功能时，协同打击问题便成为
一类协同动态博弈问题，此时协同打击任务分配问题变得甚为复杂，加之环境约束和无人机自
身的动力学等约束，使得该问题极具挑战性。
在执行对机动目标的打击任务时，需要规避障碍和危险区域（如敌方的防空火力范围），
还要避免己方无人机之间的碰撞，因此需对存在障碍场景中具有避碰约束下的协同动态博弈问
题开展研究，为制定协同打击策略奠定理论基础。在制定协同打击策略时，关于被打击目标和
己方无人机的位置信息有两种形式，即全局位置信息和相对位置信息，前者可以获得被打击目
标和己方无人机在三维空间的坐标信息，而后者只能获得相对位置信息，需分别研究基于不同
类型位置信息的协同打击策略的分析和制定方法。无人机的杀伤能力（弹药的爆破能力和杀伤
半径）和其所携带的能量（电池或燃油）总是有限的，研究这些约束条件下的协同打击策略分
析与制定方法具有重要的实际意义。在多无人机对多机动目标实施协同打击策略分析中，打击
策略可以分解为一对一和多对一的形式，从而形成子任务。当无人机携带的载荷相异（弹药、
能量、通信设备和计算设备相异）时，需根据子任务需求进行无人机编组。以打击效能最大为
目的，进行无人机编组和子任务分配，实现协同打击的任务分配方法和技术是多无人机军事应
用中极为重要的关键技术。在机间协同的同时，进行空地协同，整合空中无人机机载资源和地
面装备（包括通信、侦察和打击等），实现无人机体系化协同打击，将极大地提高无人机集群
的作战效能。