發(fā)布時間：2020-06-23 12:48

【摘要】：近年來,無人機(jī)(UAV)在復(fù)雜環(huán)境下自主執(zhí)行任務(wù)的研究引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,特別是在動態(tài)環(huán)境下無人機(jī)的決策問題,本課題主要針對旋翼無人機(jī)對地面動態(tài)目標(biāo)操控過程中的決策問題進(jìn)行展開,主要從以下幾個方面對課題進(jìn)行研究。第一,優(yōu)化設(shè)計無人機(jī)任務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。在無人機(jī)執(zhí)行對地動態(tài)目標(biāo)操控任務(wù)環(huán)境綜合考慮的基礎(chǔ)上,對任務(wù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,所設(shè)計的系統(tǒng)主要包括感知、態(tài)勢估計、決策和行為控制四個層次,特別是加入態(tài)勢估計層使得無人機(jī)對地面動態(tài)目標(biāo)操控任務(wù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更優(yōu)化,使得無人機(jī)能夠在更加復(fù)雜的環(huán)境下完成指定任務(wù),且系統(tǒng)的魯棒性得到提高。第二,根據(jù)實際任務(wù)設(shè)定目標(biāo)函數(shù)并進(jìn)行優(yōu)化,使得無人機(jī)能夠在動態(tài)環(huán)境下對地多目標(biāo)進(jìn)行選擇。無人機(jī)基于設(shè)計的策略選擇函數(shù)能實時的對任務(wù)策略進(jìn)行動態(tài)選擇,以便于無人機(jī)在合適的策略下對地面動態(tài)目標(biāo)進(jìn)行選擇;基于NSGA-II設(shè)計了無人機(jī)對地多動態(tài)目標(biāo)的選擇算法。第三,設(shè)計了基于粗糙集理論的無人機(jī)對地面動態(tài)目標(biāo)操控行為的決策方法。無人機(jī)對地動態(tài)目標(biāo)進(jìn)行操控時操控行為的準(zhǔn)確高效是關(guān)鍵,基于決策依賴度的屬性約簡方法對任務(wù)的條件屬性進(jìn)行約簡,得到無人機(jī)對地操控任務(wù)中操控行為的最小決策表,應(yīng)用此最小決策表對無人機(jī)操控行為進(jìn)行決策。第四,通過實驗驗證了所采用的基于NSGA-II算法的無人機(jī)多目標(biāo)決策、基于粗糙集理論設(shè)計的無人機(jī)對地面動態(tài)目標(biāo)操控行為決策方法是有效的,并通過和其他決策方法對比得出所采用無人機(jī)對地動態(tài)目標(biāo)操控任務(wù)的決策方法是高效的。
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V279;O225
【圖文】：

控的不載人飛行器，所涉及到的學(xué)科技術(shù)包括傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、信智能控制技術(shù)以及航空動力推進(jìn)技術(shù)等。近年來，許多高�？蒲性核肮� MIT、Stanford University、University of Pennsylvania，瑞士的 ETHZ，中業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、浙江大學(xué)，以及深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公技術(shù)的發(fā)展都做了很多貢獻(xiàn)，推動了無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及無人機(jī)在各行隨著無人機(jī)技術(shù)的日漸成熟，旋翼無人機(jī)在植保、電力巡檢、警用執(zhí)法、域得到了廣泛的應(yīng)用。而且旋翼無人機(jī)作為空中的移動平臺其發(fā)展已經(jīng)向化和集群化方向發(fā)展。2005 年 8 月，美國國防部針對無人機(jī)的自主控制發(fā)系統(tǒng)路線圖（2005—2030）》，其中將無人機(jī)的自主控制分成了 3 個層這 3 個層面包括單機(jī)自主、多機(jī)自主和集群自主，其中單機(jī)自主包括：分組戰(zhàn)略目標(biāo)及全自主集群；多機(jī)自主包括：遙引導(dǎo)、實時故障診斷、故障自適應(yīng)以及機(jī)載航路重規(guī)劃；集群自主包括：多機(jī)協(xié)調(diào)、多機(jī)戰(zhàn)術(shù)重規(guī)劃標(biāo)[1]。如圖 1-1 所示。

圖 1-2 2014 至 2017 年全球無人機(jī)銷量展的背景下，特別是旋翼無人機(jī)智能性的發(fā)展背景下，結(jié)合技術(shù)要點(diǎn)，針對無人機(jī)對地面動態(tài)目標(biāo)操控的決策問題，從人機(jī)決策方法三個方面進(jìn)行研究現(xiàn)狀分析。的研究現(xiàn)狀在 20 世紀(jì)初開始形成的，并形成了科學(xué)化體系，是在引入、控制論、信息論等多門學(xué)科的基礎(chǔ)上，結(jié)合實踐決策理論 50 年代，薩維奇在馮·諾依曼—摩根斯坦的優(yōu)先理論基礎(chǔ)上決策角度研究統(tǒng)計方法并建立了統(tǒng)計決策理論， 20 世紀(jì) 60探索人們做出正確決策的科學(xué)—決策學(xué)，在決策學(xué)中較為著學(xué)家 H A Simon 提出的現(xiàn)代決策理論，從此之后，隨著對決應(yīng)用到社會、經(jīng)濟(jì)、生活等多個領(lǐng)域[3]。

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3 王月;力量,在黨旗下凝聚[N];科學(xué)時報;2011年

4 本報駐美國、德國特約記者 蕭達(dá) 青木 本報記者 趙覺s

本文編號：2727354