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多飞行器任务规划约束条件

【摘要】:异构多无人机协同任务分配考虑的约束如下。

采用图论描述方法对多无人机协同任务分配问题进行描述,该方法将无人机可能的路径以一个有向图的方式表达出来,有向图的节点和边集为

式中,VT——目标集合;

   VU——无人机的起始点集合;

   V——有向图的节点集合;

   E——有向图的边集,从V中的节点指向VT中的节点,表示所有可能的路径。

引入决策变量

其中,k=1,2,3,分别对应于C、A、V。

异构多无人机协同任务分配考虑的约束如下。

(1)任务数量约束:保证目标的所有任务都被执行,可表示为

式中,NVT——V的势,NVT=‖V‖=NV+NT

(2)路径约束:对无人机∀u∈VU来说,路径Pau是一条可飞的路径,即

(3)任务时序约束:对目标首先进行侦察,再进行打击,最后进行评估,可表示为

式中,(m=C、A、V)——目标Ti被无人机执行相应任务时的时间。

(4)无人机机载弹药约束:设mu为无人机u(u∈VU)携带的最大弹药量,无人机攻击的目标数必须小于等于最大弹药数,因此约束可表示为

(5)航程约束:任意无人机u的飞行航程都小于其最大航程,表示为

式中,——无人机u沿着有向边(vi,vj)执行任务k的时间;

   vu——无人机u的飞行速度。