【正文】 aman S, Frazzoli E. Samplingbased algorithms for optimal motion planning[J]. International Journal of Robotics Research, 2011, 30(7):846894.[17] 張得舒, 黃長強, 丁達理,等. 基于A~*算法的無人機攻擊軌跡解算[J]. 電光與控制, 2011, 18(3):1820.[18] Hua S. Simulation of Genetic Annealing Algorithm for Route Planning of Unmanned Aerial Vehicle[J]. Computer Measurement amp。在對集群偵察的思考里，本文提出了集群偵察的系統(tǒng)架構(gòu)，分析了該系統(tǒng)的優(yōu)勢，指出了關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)問題，并提出了解決這些問題的相關(guān)辦法。飛行環(huán)境的建模技術(shù)決定規(guī)劃航跡的可行性，常用的一些方法包括路標(biāo)圖法，單元分解法等[34][35]。集中式任務(wù)規(guī)劃對于數(shù)量少的無人機群可以很快的求解出最優(yōu)任務(wù)規(guī)劃方案，使資源分配達到最優(yōu)，但求解難度隨著無人機數(shù)量的增大而急劇攀升。 集群通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在多無人機集群協(xié)同任務(wù)自組織系統(tǒng)中，無人機作為通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，其空間的分布決定了網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，而不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)有著不同的通信性能。如圖6所示，無人機集群執(zhí)行任務(wù)時的流程設(shè)計如下：1)首先系統(tǒng)對任務(wù)進行分析，求出最優(yōu)的任務(wù)規(guī)劃方案；2)然后各無人機從同一機場或不同機場起飛，往某一指定空域構(gòu)建集群。無人機集群偵察技術(shù)是在以前的技術(shù)上，將無人機做到更小，同時執(zhí)行任務(wù)的無人機數(shù)量倍增，以成本低，數(shù)量大取得優(yōu)勢。集群偵察技術(shù)是集群技術(shù)的重要組成部分，它是其他所有技術(shù)的基礎(chǔ)和前提，偵察技術(shù)的好壞將直接影響作戰(zhàn)質(zhì)量以及戰(zhàn)場走勢。 沈東等人設(shè)計了一種基于數(shù)字信息素的無人機集群搜索控制方法，實現(xiàn)了無人機集群搜索控制，并且證明了無人機集群的搜索能力遠高于無人機編隊[27]。韓玉龍，高武等人在基于蟻群算法的基礎(chǔ)上對多UAV協(xié)同偵察任務(wù)規(guī)劃問題進行了求解，并取得了滿意的結(jié)果[14]。在此計劃中，他們開發(fā)可重復(fù)使用的無人機群，即采用C130飛機投放網(wǎng)絡(luò)無人機集群，使無人機協(xié)同作戰(zhàn)，執(zhí)行遠距離電子攻擊和偵察任務(wù)，并在任務(wù)完成后對幸存無人機進行回收的技術(shù)。無人機集群技術(shù)借鑒自然界的自組織機制，使具備有限自主能力的多架無人機在沒有集中指揮控制的情況下，通過相互信息交互產(chǎn)生整體效應(yīng)，實現(xiàn)較高程度的自主協(xié)作，從而能在盡量少的人員干預(yù)下完成預(yù)期的任務(wù)目標(biāo)[6]。1 無人機集群技術(shù) 集群概念的發(fā)展Grasse在1953年對昆蟲群落行為的研究，開始了對“集群”概念的研究[3]。無人機Unmanned Aerial Vehicle（UAV）是現(xiàn)代戰(zhàn)場中的力量倍增器，大量的應(yīng)用實踐已經(jīng)表明，無人機因其低廉的成本和良好的機動性與隱身性以及無人員傷亡的優(yōu)勢，可以出色的那些危險和枯燥的信息收集任務(wù)，因此無人機偵察是現(xiàn)代偵察和情報收集的重要手段。3電光與控制第14卷關(guān)于無人機集群偵察技術(shù)的思考江建軍1，張 靜1，沈建京2，冉曉旻1（ 信息系統(tǒng)工程學(xué)院，鄭州 450001， 理學(xué)院，鄭州 450001）摘 要：無人機集群技術(shù)是當(dāng)今無人機技術(shù)里的熱點。無人機對地偵察是指通過無人機機載成像系統(tǒng)或其他偵察載荷，及時獲取指定區(qū)域情報信息的過程[1]。集群（Swarm）是指由實體（Entity）組成的擁有共同目標(biāo)的群組（Group），自組織（SelfOrganizing）是集群在獲取或者嘗試獲取該目標(biāo)時產(chǎn)生的協(xié)調(diào)行為[4]。集群技術(shù)能使集群內(nèi)的無人機避免相互沖突，并針對不同任務(wù)或請求，計算出最佳的無人機派遣方案。圖2 “小精靈”概念圖 Concept map of “Gremlins”2016年5月，美國空軍發(fā)布首份專門針對小型無人機系統(tǒng)（SUAS，其起飛重量小于600千克）的飛行規(guī)劃——《20162036年小型無人機系統(tǒng)飛行規(guī)劃》，希望在2036年實現(xiàn)無人機系統(tǒng)集群偵察作戰(zhàn)[12]。田菁，沈林成等人對于多基地多無人機協(xié)同偵察問題，提出了一種基于新的“自適應(yīng)”進化多目標(biāo)優(yōu)化方法的多基地多 UAV 協(xié)同偵察任務(wù)規(guī)劃算法來求解[15]。在組網(wǎng)通信方面，葛楊帆研究了無人機集群的路由協(xié)議，提出了一種多任務(wù)ferry群主移動模型，能很好地提高網(wǎng)絡(luò)效率[28]。 集群偵察優(yōu)勢分析無人機集群偵察克服了單個無人機偵察區(qū)域小，不能偵察動態(tài)目標(biāo)的缺陷，可以很好的實現(xiàn)對大面積區(qū)域?qū)崟r偵察以及對動態(tài)目標(biāo)實時偵察。由于集群的探測器分布較分散而且集群整體的智慧行為，因此控制好集群的隊形變換，可以同時對點目標(biāo)，線目標(biāo)，面目標(biāo)進行偵察，而且對于部分重點區(qū)域還可以進行全面覆蓋實時偵察，對于動態(tài)目標(biāo)還可以進行多機聯(lián)合跟蹤偵察。 3)集結(jié)后的無人機集群根據(jù)航跡規(guī)劃出的路線飛往任務(wù)點。在一定的通信拓撲結(jié)構(gòu)及性能下，根據(jù)所執(zhí)行的任務(wù)分配通信資源，提高通信質(zhì)量，是集群技術(shù)難題之一。分布式任務(wù)規(guī)劃對飛行器的性能和自主能力要求較高，對無人機整體通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和聯(lián)通性要求較嚴(yán)。任務(wù)規(guī)劃時會考慮單個無人機飛往目標(biāo)任務(wù)的飛行代價，根據(jù)航跡規(guī)劃的結(jié)果來進行任務(wù)規(guī)劃，因此快速求解最優(yōu)的航跡，可以幫助快速求解最優(yōu)的任務(wù)規(guī)劃方案。將來的無人機將會向體積更小，飛行更迅捷，載荷越復(fù)雜，自主化更高的方向發(fā)展，無