[发明专利]面向察打一体无人机的快速实时动态任务规划方法

说明书

本发明提供一种面向察打一体无人机的快速实时动态任务规划方法，当实时动态任务到达无人机控制中心后，先初步判断实时动态任务是否可以插入当前已规划的察打一体无人机任务航线。若经判断实时动态任务可以插入当前已规划的察打一体无人机任务航线，则根据实时任务快速插入点定位法，确定实时动态任务在察打一体无人机当前任务航线上插入位置。将实时动态任务插入确定的插入位置上，再根据无人机当前可续航半径约束对新航线上任务目标进行检查与删除，以实现对察打一体无人机的实时动态任务进行有效的快速规划。本发明既适用于察打一体类型的无人机快速实时动态任务规划，也可运用于侦察或攻击单类型无人机的快速实时动态任务规划上。

技术领域

本发明属于无人机任务规划技术领域，特别是涉及一种面向察打一体无人机的快速实时动态任务规划方法。

背景技术

察打一体无人机作为无人机中的高端武器系统产品，具有侦察、监视、捕获和对目标实时打击的能力，可长时间广域隐身侦察监视、对地面进行持续火力压制，或对高价值、时间敏感目标实施精确攻击，能极大缩短从发现到摧毁目标的时间，适应信息化战争态势瞬息万变、战机稍纵即逝的特点。

察打一体化无人机由于没有人员在系统上进行实际操作驾驶，在面临对敌对目标进行侦察和打击的动态实时任务时，需要在已规划的航线上针对相关任务进行及时的调整。考虑到察打一体无人机系统本身还具有可携带的最大作战资源约束，对动态实时任务规划的好坏、无人机航线规划调整是否合适，既关系到察打一体化无人机对动态实时任务是否能够及时响应、任务是否能够顺利完成，还将对察打一体无人机本身的生存能力产生重要影响。

察打一体无人机的实时动态任务主要分为实时动态侦察任务和实时动态打击任务，其作为察打一体无人机系统任务中的两类典型任务，具有响应时间要求高、到达时间随机的特点。察打一体无人机的实时动态任务规划，是指在实时动态任务到达无人机控制中心后，在无人机控制中心为实时动态任务在察打无人机系统已规划的航线上及时找到一个合适任务插入点，并调整察打无人机系统已规划的航线上相关任务的执行顺序。本发明所关注的察打一体无人机系统，具有最大续航时间限制；同时对于打击任务还有最大作战资源限制，即可携带的最大导弹数量限制。此外，在实时动态任务到达无人机控制中心后，无人机控制中心在进行快速实时规划后，则立即将新的航线信息传输给察打一体无人机系统进行航线更新，以提高察打一体无人机的响应效率。

传统的无人机系统任务规划方法研究，大多单以侦察无人机或者是攻击无人机为研究对象，较少见到针对未来重要无人作战武器平台——察打一体无人机为对象的研究。同时在具体研究方法上，常用的做法是将任务规划问题转化为某种典型的组合优化问题，然后采用一些已有的优化方法进行求解。如针对小规模无人机任务规划问题，采用数学规划方法——整数规划或者混合整数规划方法进行优化建模并利用精确求解算法——分支定界或者分支剪枝等算法进行求解；而针对大规模或者含有不确定因素的无人机任务规划问题，则采用启发式求解方法，构造启发式求解算法——遗传算法或者蚁群算法或者启发式规则等进行求解。然而，这些求解方法一方面只考虑了单类型的作战任务，另一方面获得最终任务规划结果时间过长，也没有考虑动态任务变化对结果的影响。因此，如何针对多类型的动态实时任务，进行察打一体无人机快速任务规划，已成为察打一体无人机系统迫切需要解决的重大问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种面向察打一体无人机的快速实时动态任务规划方法。考虑到实时动态任务的到达将对察打一体无人机已规划任务航线的影响，本发明通过对已规划的察打一体无人机任务航线进行调整，同时解决尽量节约响应时间的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

面向察打一体无人机的快速实时动态任务规划方法，包括以下步骤：

S1.当实时动态任务到达无人机控制中心后，首先对实时动态任务进行筛查，初步判断实时动态任务是否可以插入当前已规划的察打一体无人机任务航线。