买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明公开一种防御高速进攻者的无人机集群对抗方法，其实现步骤为：步骤一：运动模型建立；步骤二：无人机底层控制；步骤三：场景初始化；步骤四：敌方攻击者探测与防御响应；步骤五：构建预期碰撞点评估指标；步骤六：优化空间中最佳碰撞点及其坐标；步骤七：防御无人机编队期望位置设计；步骤八：确定无人机个体对应的期望防御位置；步骤九：计算无人机期望控制输入；步骤十：更新敌方攻击者信息与防御编队参数；步骤十一：判断防御过程是否成功。该方法旨在提高无人机集群护航过程中对高速进攻目标的应对能力，并设计与之相匹配的编队队形控制方法，从而提升无人机集群护航编队的编队精度和快速响应能力，提升无人机集群的自主能力水平。

主权项：1.一种防御高速进攻者的无人机集群对抗方法，其特征在于：该方法包括步骤如下：步骤一：运动模型建立假设高速来袭的进攻者为导弹，对无人机进行建模；步骤二：无人机底层控制设计一个控制指令转换器实现对单个无人机的控制；步骤三：场景初始化设置场景中存在两方势力，红方和蓝方，其中，蓝方作为防御方，由一个目标和多架防御无人机组成，其任务是保护目标不被红方攻击；红方为进攻方，其任务是接近蓝方的目标到一定范围内，并对目标进行打击；在初始状态，将红方的进攻者设置在地图上，并设计蓝方的防御无人机在重要目标附近组成圆形护卫编队，以保护该目标；步骤四：红方攻击者探测与防御响应采用基本的圆形编队队形，将所需要护卫的目标相关信息传递给无人机防御编队，并给每一架无人机在护卫目标周围分配期望位置，实现稳定的编队跟踪；如果无人机防御编队在某一个时刻探测到红方高速进攻者的接近，则进行步骤五～十，开始对红方进行防御；否则，没有探测到红方，继续执行步骤四；步骤五：构建预期碰撞点评估指标，得到最终适应值函数采取被动防御策略，即在空间中设计一个预期碰撞点，蓝方防御无人机在该碰撞点附近形成防御编队，阻挡红方进攻；随着红方以较高速度向目标逼近，蓝方防御无人机将会与红方的高速进攻者发生碰撞，使红方进攻者的机械结构遭到破坏，造成失效；步骤六：优化空间中最佳碰撞点及其坐标建立空间预期碰撞点的适应值计算方法后，采用改进鸽群智能优化方法求解空间中的最佳期望碰撞点；步骤七：防御无人机编队期望位置设计在经过上述几个环节的优化之后，算法最终能够优化得到空间中具有最佳适应值的点，将该点作为防御无人机编队的最佳期望碰撞点；防御无人机编队将在所设计的预期碰撞点附近组成盾型防御编队，设计防御无人机集群中每一架无人机在设计碰撞点周围的对应位置如下：假设有N+1架无人机作为防御方组成防御联盟，选取一架防御无人机作为防御无人机的领头无人机，其期望位置即为步骤六中获得的最佳期望碰撞点，其余的N架防御无人机的位置分布在领头无人机的附近，均匀分布在同一个圆周上，并且与目标具有同样的速度；设计第i架防御无人机的期望位置与期望速度公式如下所示：posi＝poshit+ρ·eφii≠leader1veli＝Vhiti＝1,2,···,N2其中eφi为与碰撞点和目标连线垂直的平面中的单位向量，该单位向量与角度φi具有同样的方向；posi为无人机的期望位置向量，veli为无人机的期望速度向量，为设计的防御编队的初始环绕半径；Vhit为设计碰撞点的位置变化率，ρ0为设计的防御编队的环绕半径；步骤八：确定无人机个体对应的期望防御位置设计链式策略将无人机及其期望位置进行一一对应；步骤九：计算无人机期望控制输入基于比例控制，设计无人机的期望控制量如下： 其中，posi为第i架防御无人机的期望位置，Xi与Vi分别表示第i架无人机的当前位置和当前速度，ΔposhitΔt为设计碰撞点的预期速度，通过对当前时刻的预期碰撞点和上一时刻的预期碰撞点作差分得到；步骤十：更新红方攻击者信息与防御编队参数每经过一个仿真步长，根据防御无人机的控制量更新防御无人机集群的位置和速度信息，并对探测周围的环境进行探测，更新红方导弹位置和速度信息。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种防御高速进攻者的无人机集群对抗方法