考虑避碰与任务分配的多飞行器协同制导技术

来源：系统工程与电子技术杂志2023年第9期北京时间：

作者：郑多, 韩煜, 鲁天宇, 初治辰

单位：1. 北京理工大学宇航学院, 北京 100081；2. 北京航天自动控制研究所, 北京 100070

摘要：集群协同打击可以提升飞行器整体作战效能, 然而集群内部碰撞会引起自损, 降低整体作战效能。针对集群协同打击过程目标分配不合理导致的碰撞问题, 基于协同打击移动目标的场景, 建立了多飞行器碰撞问题的数学模型, 揭示了分布式架构集群协同运动的规律。进一步, 考虑飞行器的安全区域约束, 基于总路径最短的目标分配方法, 引入考虑时空避碰的目标评价规则, 提出了兼顾避碰与协同效果的任务分配方法, 并与反应式避碰策略相结合, 极大地提高了集群协同飞行的安全性。仿真结果表明, 研究提出的考虑时空避碰约束的任务分配方法能够有效减小碰撞概率, 在保证协同打击效果的同时确保飞行安全, 具有较强的工程应用价值。

关键词：无人飞行器,避碰约束,协同制导,任务分配

基金资助：国家自然科学基金青年基金(61903350);教育部产学研创新项目(2021ZYA02002);北京理工大学青年教师学术启动计划资助课题