在多无人机自主协同控制的教学方面,目前国内还没有相关的课程,但在自动化专业的“人工智能”、“智能系统”、“机器人控制”、“计算智能”等课程都涉及到相关的研究内容,较为分散。目前,已有院校将无人机系统作为一门课程,并陆续开设了无人机系统的相关专业。因此,如果在多无人机自主协同控制领域将这些各自独立的内容形成体系,梳理相关理论和方法,不但能够使自动化等学科课程体系更加完善,更好地为教学工作服务,而且能够为该领域的研究提供重要参考,带动该研究方向的进一步发展。为此,面向学科前沿,并结合科研实际,沈林成、牛轶峰、朱华勇编写了《多无人机自主协同控制理论与方法》。
无人机系统是目前无人系统领域发展最快、水平最高、实战应用最多的一类空中无人系统。由于战场环境日益复杂,对抗性日益增强,任务日益多样,单机能力受限,多机协同执行作战任务已经成为无人机系统应用的重要发展趋势。通过多机协同实现无人机集群控制,不但可以减轻操作人员负担,而且将使打击变得更加集中,更加持续,更具规模。要实现这一目标必须提高无人机的自主协同控制能力。沈林成、牛轶峰、朱华勇编写的《多无人机自主协同控制理论与方法》围绕多无人机协同执行作战任务对自主协同控制基础理论与关键技术展开了探讨,主要针对多机协同作战中的环境复杂性、无人机系统复杂性、任务复杂性、时间敏感性、计算复杂性和通信复杂性等特点,对多无人机协同任务分配、协同航迹规划、协同目标状态估计、协同编队轨迹优化、协同任务自组织以及典型作战应用等方面阐述,反映了作者在该领域的最新研究工作,具有新颖性、前沿性、理论与应用密切结合的特点。
《多无人机自主协同控制理论与方法》可作为高等学校与科研院所中从事人工智能与模式识别、机器人与智能系统、无人机系统工程等专业领域的研究和教学参考用书,也可作为自动化、计算机、运筹学、信息处理领域其他相关专业师生及科研人员的参考用书。
第1章 绪论
1.1 背景与意义
1.1.1 军事需求
1.1.1.1 无人机系统的发展
1.1.1.2 自主能力的发展需求
1.1.2 研究意义
1.1.2.1 问题定义
1.1.2.2 研究挑战
1.2 多无人机自主协同控制研究现状
1.2.1 国外项目研究概述
1.2.2 基于分层递阶方法的多无人机协同控制
1.2.2.1 多无人机协同任务分配
1.2.2.2 多无人机协同航迹规划
1.2.2.3 多无人机协同编队控制
1.2.3 基于自组织方法的多无人机协同控制
1.2.4 多无人机自主协同控制中的智能优化算法
1.2.4.1 智能优化算法概述
1.2.4.2 智能优化算法在多无人机自主协同控制应用框架
1.2.4.3 智能优化算法在多无人机自主协同控制中的应用
1.2.5 国内技术研究现状
1.2.5.1 基于分层递阶方法的多无人机协同控制
1.2.5.2 基于自组织方法的多无人机协同控制
1.2.6 多无人机自主协同控制技术展望
参考文献
第2章 多无人机协同任务分配
第3章 多无人机协同航迹规划
第4章 多无人机协同协同目标状态估计
第5章 多无人机协同编队轨迹优化
第6章 多无人机协同任务自组织
第7章 多无人机自主协同控制的典型应用
缩略语