无人机协同决策与控制：面临的挑战与实践应用

　　未来的无人机系统将具有高度的自治性和集群协作能力，这为研究新的 无人机操控模式提供了契机。在此背景下，研究新的无人机协同决策与控制 方法便成为了业内人士极大关注的热点。希玛等编著的《无人机协同决策与控制——面临的挑战与实践应用（精） 》介绍和分析了近年来提出的多种求解算法，并将其作为进一步研究的基础 。为了深入研究这些算法的性能并探索新的协同决策与控制策略，本书介绍 了多无人机测试平台——MultiUAV2。《无人机协同决策与控制——面临的挑战与实践应用（精）》提供了美国 空军无人机系统协同决策与控制问题及其解决方法的权威参考。书中对实际 问题加以抽象，从而使得解决方法可以应用于更广阔的领域。本书面向无人 机系统的从业人员、研究人员以及学生。

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第1章 概述
1.1 协同控制之路
1.1.1 无人系统的历史
1.1.2 自控系统
1.2 团队协同
1.2.1 动力
1.2.2 协同控制器分类
1.3 协同问题
1.3.1 任务场景实例
1.3.2 属性
1.4 小结
参考文献
第2章 面临的挑战
2.1 简介
2.2 团队分类方法
2.2.1 团队协作
2.2.2 团队协同
2.2.3 团队合作
2.2.4 目标搜索团队行动
2.2.5 非协同行为
2.3 利益冲突
2.4 分布式决策与控制系统
2.5 团队协同中的复杂性
2.5.1 任务耦合
2.5.2 不确定性
2.5.3 通信
2.5.4 局部信息
2.5.5 操作员
2.5.6 对手行为
2.6 协同控制算法
2.7 评论
2.8 小结
参考文献
第3章 单任务规划
3.1 广域搜索攻击情景
3.1.1 情景描述
3.1.2 任务需求
3.2 有容量限制的转运分配问题表达式
3.2.1 权重计算
3.2.2 仿真结果
3.2.3 CTAP的能力与局限
3.3 迭代CATP
3.3.1 仿真实例
3.3.2 记忆权重
3.3.3 路径延长
3.4 小结
参考文献
第4章 多任务指派问题
4.1 混合整数线性规划
4.1.1 代价函数
4.1.2 约束条件
4.2 树搜索
4.2.1 决策树相关背景
4.2.2 WASW场景的树表示
4.2.3 搜索算法
4.3 遗传算法
4.3.1 简单回顾
4.3.2 GA综合
4.4 性能分析
4.4.1 各种算法的优缺点
4.5 小结
参考文献
第5章 同时多任务指派问题
5.1 协同运动目标作战
5.1.1 CMTE场景
5.1.2 同时任务
5.2 组合优化问题
5.2.1 时间可用度窗
5.2.2 路径规划
5.3 基于MILP的最优化问题
5.3.1 术语
5.3.2 约束条件
5.3.3 MILP应用
5.4 遗传算法fGA）
5.5 CMTE仿真实例
5.6 小结
参考文献
第6章 不确定条件下的改进协同估计算法
6.1 冗余集中运行
6.2 通信延迟的影响
6.3 通信和估计模型
6.4 高效的协同估计
6.4.1 计算高效的信息滤波器
6.4.2 通信高效的信息滤波器
6.4.3 算法实现
6.5 仿真研究
6.6 小结
参考文献
第7章 不确定环境下的作战效能度量
7.1 场景
7.2 传感器性能建模
7.3 效能度量
7.4 最优控制方程
7.4.1 示例方程
7.5 应用
7.5.1 数值求解方法
7.5.2 场景1算例
7.6 小结
参考文献
附录A 多无人机仿真
A.1 MultiUAV2的背景
A.2 仿真的任务
A.3 MultiUAV2的组织
A.3.1 目标和威胁
A.3.2 无人机动力学模型
A.3.3 任务传感器
A.3.4 无人机之间／仿真真实通信
A.3.5 协同指派算法
A.4 仿真事件流实例
A.5 小结
参考文献
附录B 无人机路径规划
B.1 路径规划
B.2 路径导航
B.2.1 航路点跟随
B.2.2 轨迹交叉跟随
B.2.3 路径跟随
B.3 无人机模型
B.3.1 不完全运动学约束
B.3.2 可飞路径
B.4 最优航路
B.4.1 最短航路
B.4.2 Dubins算法实现
B.5 有风情况下的航路点路径规划
B.5.1 航路点路径规划
B.5.2 有风情况下的航路规划
B.6 小结
参考文献