文档介绍：博士学位论文
多无人飞行器分布式任务规划技术研究
RESEARCH ON DISTRIBUTED MISSION
PLANNING FOR MULTIPLE UNMANNED
AERIAL VEHICLES
吴蔚楠
哈尔滨工业大学
2018 年 6 月
国内图书分类号：V249 学校代码：10213
国际图书分类号：623 密级：公开
工学博士学位论文
多无人飞行器分布式任务规划技术研究
博士研究生 ： 吴蔚楠
导 师 ： 崔乃刚教授
申请学位 ： 工学博士
学科 ： 航空宇航科学与技术
所 在 单 位 ： 航天学院
答 辩 日 期 ： 2018 年 06 月
授予学位单位 ： 哈尔滨工业大学
Classified Index: V249
.: 623
Dissertation for the Doctoral Degree in Engineering
RESEARCH ON DISTRIBUTED MISSION
PLANNING FOR MULTIPLE UNMANNED
AERIAL VEHICLES
Candidate： Wu Weinan
Supervisor： Prof. Cui Naigang
Academic Degree Applied for： Doctor of Engineering
Aeronautical and Astronautical
Speciality：
Science and Technology
Affiliation： School of Astronautics
Date of Defence： June, 2018
Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology
摘 要
摘 要
随着无人飞行系统越来越多地被用来执行各种军事任务，为了使其适应更复
杂多变的任务环境，需要提高无人飞行系统的自主任务分配与规划能力。多无人
飞行器任务规划技术作为自主控制、运筹学、人工智能领域的研究前沿，是决定
系统自主决策能力的关键技术。而包含无人飞行器、目标/任务、飞行环境的复杂
军事任务普遍存在动态性和不确定性，为了满足典型军事任务对无人飞行系统的
自主决策、任务分配、航迹规划、轨迹跟踪控制等技术提出的新挑战和新要求，
本文对多无人飞行器的任务分配技术、航迹规划技术、轨迹跟踪控制技术和一体
化任务规划技术等关键技术进行了深入研究。主要研究内容包括：
为了借助数学或数值仿真的方法进行多无人飞行器的任务规划相关技术研
究，首先基于混合整数线性规划（MILP）建立了任务规划问题的一般模型，考虑
到包含多飞行器的任务空间普遍具有动态性和不确定性，对相应的任务规划问题
进行复杂度分析、特性分析和对应需要满足的约束条件分析，当任务复杂度较高
时，采用了分层解耦的简化方法，将任务规划问题分解为任务分配和航迹规划两
个子问题独立求解；同时，对分布式规划架构和集中式规划架构进行了优缺点