[发明专利]一种网格化空域分配与协同搜索规划方法

说明书

本申请属于协同探测领域，为一种网格化空域分配与协同搜索规划方法，在搜索前通过先确定平台集合，确定能够执行任务的平台，而后将搜索空域通过投影的方式形成网格化空域，对网格化空域的每个网格按照优先级进行排序，而后根据每个网格需求和平台的性能来进行每个平台任务的分配，在分配完成后进行每个平台搜索路径的计算，由于每个网格的大小是确定的，这样每个平台的搜索范围在先已经确定完成，不会出现重复的问题，以任务、网格需求、平台的特性为导向，一次即可全部分配完成，不需要进行多次的分配，也不需要根据平台的反馈反复的调试搜索路径，路径规划高效，保证各个平台长期、稳定地执行搜索任务。

技术领域

本申请属于协同探测领域，特别涉及一种网格化空域分配与协同搜索规划方法。

背景技术

多平台编队协同探测，主要通过相对固定的队形保持和按照预先规划的航路飞行，实现对所需搜索空域的全面覆盖和对目标态势的实时更新，解决单平台探测范围或可用资源有限的难题。通过预测控制算法避免协同搜索陷入局部最优，保证各个平台长期、稳定地执行搜索任务。

而现有的多平台编队协同探测中，战机在执行任务时由于任务分配不合理经常导致各个战机之间存在相同的探测区域，从而导致探测效率的降低、探测战机的增加、探测资源的浪费，因此如何更有效地进行多平台编队协同探测是一个需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供了一种网格化空域分配与协同搜索规划方法，以解决现有技术中多平台编队协同探测容易出现相同区域多次探测、导致探测效率较低的问题。

本申请的技术方案是：一种网格化空域分配与协同搜索规划方法，包括：确定所有能够执行任务的平台，形成平台集合，确定能够执行该任务的平台；将所需搜索空域的三维空间投影至平面，进行网格化处理，形成网格化空域；根据网格需求对每个网格区域的优先级进行排序，将各个网格区域按照优先级从高至低依次分配至各个平台；根据平台性能判断各平台是否符合当前任务需求，取出不符合当前任务需求的平台，并选出能够覆盖当前网格化空域的平台；采用基于预测控制的多步寻优路径搜索决策算法，确定每个平台最优的搜索路径，将搜索路径结果上传至任务管理中心，通过任务管理中心向各平台发布具体的搜索计划，由各平台进行执行。

优选地，所述多步寻优路径搜索决策算法的执行步骤为：将网格化区域分层，每层网格化区域单独计算；系统初始化；根据目标指示信息，计算各网格目标存在概率；建立平台运动模型；进行时间更新；根据平台当前状态和传感器探测信息，更新各网格目标存在概率；求解使得目标函数最优的搜索路径，计算长期搜索收益和短期搜索收益，得到控制量；更新系统状态；刷新时间；判断是否遍历空域内所有网格，若是则算法结束；若否则进行时间更新，对未遍历到的网格进行再次的路径计算。

优选地，所述多步寻优路径搜索决策的算法的原则包括：飞往不确定度更高的区域进行探测以获得更大的信息增益；飞往距离其它平台较远的点使得协同探测的飞机尽量分散；平台相对于当前航向的转弯幅度越大，规划代价越大。

优选地，所述搜索路径中具有各平台移动的航向，在网格化空域中设置八个方向，分别为东、东北、北、西北、西、西南、南和东南。

优选地，确定网格化空域中每个网格具有的频段覆盖需求，检测概率需求和时间紧迫性需求，对每个网格区域的优先级进行排序。

优选地，驾驶员指定的搜索空域优先于任务管理中心规划的搜索计划，定点搜索空域优先于广域搜索空域。

优选地，所述平台性能包括各平台辐射等级以及传感器配置、负荷能力、健康状态，在判断是否符合当前任务需求时，所述平台的各性能逐一判断。

优选地，根据平台几何位置、传感器配置情况计算各平台在所需频段内的最大搜索空域，选出能够覆盖该空域网格的平台。