
Acta Armamentarii ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (S1): 250142-.doi: 10.12382/bgxb.2025.0142
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CHEN Fawei, CHEN Song*(
), WANG Sheng, LIU Chencheng, YUE Jiaying
Received:2025-03-05
Online:2025-11-06
Contact:
CHEN Song
CHEN Fawei, CHEN Song, WANG Sheng, LIU Chencheng, YUE Jiaying. A Method for UAV Cooperative Jamming Task Allocation based on HPSO Algorithm[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(S1): 250142-.
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| 参数 | 值 | 单位 | |
|---|---|---|---|
| 通信端 | 工作频率 | 280 | MHz |
| 发射功率 | 20 | W | |
| 发射天线增益 | 6 | dbi | |
| 接收天线增益 | 6 | dbi | |
| 发射天线高度 | 1.5 | m | |
| 接收天线高度 | 1.5 | m | |
| 反无人机武器 | 有效攻击距离 | 1.6 | km |
| 最小攻击半径 | 0.1 | km | |
| 攻击高度 | 1.6 | km | |
| 干扰端 | 工作频率 | 280 | GHz |
| 最大发射功率 | 10 | W | |
| 天线增益 | 3 | dbi | |
| 波束角度 | 90° | \ | |
| 信号合成效率 | 60% | \ | |
| 干扰门限 | 3 | \ | |
Table 1 Parameters of experimental equipment
| 参数 | 值 | 单位 | |
|---|---|---|---|
| 通信端 | 工作频率 | 280 | MHz |
| 发射功率 | 20 | W | |
| 发射天线增益 | 6 | dbi | |
| 接收天线增益 | 6 | dbi | |
| 发射天线高度 | 1.5 | m | |
| 接收天线高度 | 1.5 | m | |
| 反无人机武器 | 有效攻击距离 | 1.6 | km |
| 最小攻击半径 | 0.1 | km | |
| 攻击高度 | 1.6 | km | |
| 干扰端 | 工作频率 | 280 | GHz |
| 最大发射功率 | 10 | W | |
| 天线增益 | 3 | dbi | |
| 波束角度 | 90° | \ | |
| 信号合成效率 | 60% | \ | |
| 干扰门限 | 3 | \ | |
| 算法 | 参数 | 值 |
|---|---|---|
| 通用 | 种群规模 | 100 |
| 最大迭代次数 | 500 | |
| 通信节点数量 | 3/4/5 | |
| 无人机数量 | 1/2/3/4/5 | |
| HPSO | 学习因子 | c1=1.5 c2=2.0 |
| 迭代权重下降率 | 0.99 | |
| PSO | 学习因子 | c1=1.5 c2=2.0 |
| SSA | 发现者比例 | 0.2 |
| 预警值 | 0.8 | |
| GA | 突变概率 | 0.1 |
| 交叉概率 | 0.7 |
Table 2 Algorithm parameters
| 算法 | 参数 | 值 |
|---|---|---|
| 通用 | 种群规模 | 100 |
| 最大迭代次数 | 500 | |
| 通信节点数量 | 3/4/5 | |
| 无人机数量 | 1/2/3/4/5 | |
| HPSO | 学习因子 | c1=1.5 c2=2.0 |
| 迭代权重下降率 | 0.99 | |
| PSO | 学习因子 | c1=1.5 c2=2.0 |
| SSA | 发现者比例 | 0.2 |
| 预警值 | 0.8 | |
| GA | 突变概率 | 0.1 |
| 交叉概率 | 0.7 |
| 优化 算法 | 收敛结果 /mW | 收敛所需 迭代次数 | 500次迭代 耗时/s |
|---|---|---|---|
| HPSO | 198.2 | 349 | 3.4132 |
| PSO | 845.0 | 120 | 3.1365 |
| GA | 213.6 | 413 | 2.1105 |
| SSA | 568.9 | 397 | 2.7814 |
Table 3 Algorithm convergence results,required number of iterations,and time consumption
| 优化 算法 | 收敛结果 /mW | 收敛所需 迭代次数 | 500次迭代 耗时/s |
|---|---|---|---|
| HPSO | 198.2 | 349 | 3.4132 |
| PSO | 845.0 | 120 | 3.1365 |
| GA | 213.6 | 413 | 2.1105 |
| SSA | 568.9 | 397 | 2.7814 |
| 优化算法 | 无人机数量 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||||
| 均值/mW | 标准差 | 均值/mW | 标准差 | 均值/mW | 标准差 | 均值/mW | 标准差 | |
| HPSO | 4335.4 | 2.1025 | 1428.1 | 84.6326 | 587.1 | 202.8969 | 457.2 | 145.1874 |
| PSO | 4391.1 | 21.9383 | 1707.2 | 200.9812 | 1212.3 | 184.4226 | 1205.3 | 238.8103 |
| GA | 4806.9 | 505.5576 | 1788.6 | 498.2177 | 825.6 | 544.6463 | 542.7 | 291.4976 |
| SSA | 4356.9 | 17.7355 | 1499.7 | 147.5595 | 792.0 | 277.5229 | 640.6 | 229.4819 |
Table 4 Mean and standard deviation of results of 50 experiments with different numbers of UAVs
| 优化算法 | 无人机数量 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||||
| 均值/mW | 标准差 | 均值/mW | 标准差 | 均值/mW | 标准差 | 均值/mW | 标准差 | |
| HPSO | 4335.4 | 2.1025 | 1428.1 | 84.6326 | 587.1 | 202.8969 | 457.2 | 145.1874 |
| PSO | 4391.1 | 21.9383 | 1707.2 | 200.9812 | 1212.3 | 184.4226 | 1205.3 | 238.8103 |
| GA | 4806.9 | 505.5576 | 1788.6 | 498.2177 | 825.6 | 544.6463 | 542.7 | 291.4976 |
| SSA | 4356.9 | 17.7355 | 1499.7 | 147.5595 | 792.0 | 277.5229 | 640.6 | 229.4819 |
| 优化算法 | 无人机数量 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | |||||||
| 最优值/mW | 均值/mW | 标准差 | 最优值/mW | 均值/mW | 标准差 | 最优值/mW | 均值/mW | 标准差 | |
| HPSO | 1472.6 | 1493.8 | 140.1869 | 27.0 | 195.2 | 118.345 | 34.5 | 228.7 | 120.2773 |
| PSO | 1488.9 | 1544.4 | 26.2027 | 644.4 | 844.5 | 95.756 | 459.5 | 724.9 | 146.1004 |
| GA | 1472.6 | 1873.3 | 556.0944 | 195.1 | 840.0 | 612.9107 | 162.0 | 568.5 | 529.9747 |
| SSA | 1476.3 | 1536.9 | 137.3996 | 224.7 | 678.4 | 319.6044 | 198.0 | 490.5 | 151.7945 |
Table 5 Optimized results of different numbers of UAVs when the target number N=3
| 优化算法 | 无人机数量 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | |||||||
| 最优值/mW | 均值/mW | 标准差 | 最优值/mW | 均值/mW | 标准差 | 最优值/mW | 均值/mW | 标准差 | |
| HPSO | 1472.6 | 1493.8 | 140.1869 | 27.0 | 195.2 | 118.345 | 34.5 | 228.7 | 120.2773 |
| PSO | 1488.9 | 1544.4 | 26.2027 | 644.4 | 844.5 | 95.756 | 459.5 | 724.9 | 146.1004 |
| GA | 1472.6 | 1873.3 | 556.0944 | 195.1 | 840.0 | 612.9107 | 162.0 | 568.5 | 529.9747 |
| SSA | 1476.3 | 1536.9 | 137.3996 | 224.7 | 678.4 | 319.6044 | 198.0 | 490.5 | 151.7945 |
| 优化算法 | 无人机数量 | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||||||||
| 最优值/ mW | 均值/ mW | 标准差 | 最优值/ mW | 均值/ mW | 标准差 | 最优值/ mW | 均值/ mW | 标准差 | 最优值/ mW | 均值/ mW | 标准差 | 最优值/ mW | 均值/ mW | 标准差 | |
| HPSO | 3426.5 | 3476.5 | 43.3 | 1480.5 | 1710.4 | 161.3 | 748.4 | 1029.1 | 165.6 | 314.5 | 662.9 | 244.3 | 261.3 | 472.7 | 166.6 |
| PSO | 3485.1 | 3561.1 | 43.8 | 1608.7 | 1983.9 | 120.3 | 1054.6 | 1371.2 | 200.8 | 1018.1 | 1300.8 | 173.2 | 938.4 | 1064.4 | 83.5 |
| GA | 3426.3 | 3613.3 | 218.1 | 1523.7 | 2144.8 | 495.1 | 791.1 | 1320.2 | 396.3 | 325.9 | 936.2 | 342.5 | 288.4 | 729.0 | 419.5 |
| SSA | 3431.4 | 3504.5 | 78.5 | 1466.8 | 1755.5 | 222.8 | 737.5 | 1210.2 | 349.0 | 375.8 | 903.2 | 309.4 | 347.7 | 786.9 | 296.2 |
Table 6 Optimized results of different numbers of UAVs when the target number N=5
| 优化算法 | 无人机数量 | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||||||||
| 最优值/ mW | 均值/ mW | 标准差 | 最优值/ mW | 均值/ mW | 标准差 | 最优值/ mW | 均值/ mW | 标准差 | 最优值/ mW | 均值/ mW | 标准差 | 最优值/ mW | 均值/ mW | 标准差 | |
| HPSO | 3426.5 | 3476.5 | 43.3 | 1480.5 | 1710.4 | 161.3 | 748.4 | 1029.1 | 165.6 | 314.5 | 662.9 | 244.3 | 261.3 | 472.7 | 166.6 |
| PSO | 3485.1 | 3561.1 | 43.8 | 1608.7 | 1983.9 | 120.3 | 1054.6 | 1371.2 | 200.8 | 1018.1 | 1300.8 | 173.2 | 938.4 | 1064.4 | 83.5 |
| GA | 3426.3 | 3613.3 | 218.1 | 1523.7 | 2144.8 | 495.1 | 791.1 | 1320.2 | 396.3 | 325.9 | 936.2 | 342.5 | 288.4 | 729.0 | 419.5 |
| SSA | 3431.4 | 3504.5 | 78.5 | 1466.8 | 1755.5 | 222.8 | 737.5 | 1210.2 | 349.0 | 375.8 | 903.2 | 309.4 | 347.7 | 786.9 | 296.2 |
| [1] |
成天桢, 余继周, 邢德奎. 网电空间攻击研究与对抗技术分析[J]. 现代防御技术, 2016, 44(3):91-98.
|
|
|
|
| [2] |
张志威, 张传富, 岳云天. 网电空间中基于蠕虫的攻防对抗技术研究[J]. 计算机工程, 2013, 39(11):119-122.
doi: 10.3969/j.issn.1000-3428.2013.11.026 |
|
|
|
| [3] |
|
| [4] |
|
| [5] |
|
| [6] |
郑超. 无人机对地域通信网侦察干扰任务规划研究[D]. 长沙: 国防科技大学, 2017.
|
|
|
|
| [7] |
|
| [8] |
|
| [9] |
赵士杰, 李鹏飞, 赖莉. 全域空间无人机集群协同干扰模型[J]. 四川大学学报(自然科学版), 2022, 59(5):30-38.
|
|
|
|
| [10] |
|
| [11] |
|
| [12] |
邹玮琦. 多无人机协同干扰雷达的智能控制技术研究[D]. 郑州: 战略支援部队信息工程大学, 2023.
|
|
|
|
| [13] |
刘旖菲, 李小帅, 杨俊安, 等. 基于SANER-PPO算法的无人机集群干扰资源分配方法[J]. 控制与决策, 2024, 39(12):3937-3945.
|
|
|
|
| [14] |
黄郡, 单洪, 满毅. 基于区域覆盖的协同干扰任务分配模型及算法[J]. 兵工学报, 2011, 32(6):725-732.
|
|
|
|
| [15] |
邓杨赟, 李文光, 葛佳昊, 等. 多无人机协同搜索及干扰算法研究[J]. 战术导弹技术, 2023,(5):10-18,113.
|
|
|
|
| [16] |
张澳, 杨渡佳, 王健, 等. 基于注意力预训练自编码器的无人机集群干扰资源分配方法[J]. 控制与决策, 2025, 40(5):1571-1580.
|
|
|
|
| [17] |
郑超, 许阳明. 多无人机在协同压制无线通信网链路中的应用[J]. 兵器装备工程学报, 2017, 38(11):129-133,137.
|
|
|
|
| [18] |
|
| [19] |
|
| [20] |
|
| [21] |
邓敏, 伍志高, 姚志强, 等. 带精英集并行遗传算法的无人机干扰资源调度[J]. 电子与信息学报, 2022, 44(6):2158-2165.
|
|
|
|
| [22] |
闫少强, 杨萍, 刘卫东, 等. 基于GPSSA算法的复杂地形多无人机航迹规划[J]. 北京航空航天大学学报, 2025, 51(1):303-313.
|
|
|
|
| [23] |
徐东辉, 傅晓宁, 康凯. 典型地貌条件下无线宽带通信站点布设规划设计与实现[J]. 信息通信, 2020,(10):6-9.
|
|
|
|
| [24] |
|
| [25] |
|
| [1] | LI Keting, ZHAO Zijie, YING Zhanfeng, SHEN Shiqi. Cross-layer Dynamic Detection Network for Small Target Detection in Aerial Photography [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(S1): 250399-. |
| [2] | YANG Zhilai, LI Kena, CHEN Zhaowen, LIU Rui. Design of Searching and positioning UAV System for Persons in Distress [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(S1): 250454-. |
| [3] | ZHANG Pei, ZHANG An, BI Wenhao, MAO Zeming. A Maneuver Strategy of UAV to Evade a Medium-long Range Air-to-air Missile in Terminal Guidance [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(9): 240972-. |
| [4] | ZHANG Yue, ZHANG Ning, XU Xiping, PAN Yue. UAV Trajectory Planning under Complex Constraints Based on GOTDBO Algorithm [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(8): 240997-. |
| [5] | LI Junhui, WANG Wei, WANG Yuchen, JI Yi. Unmanned Aerial Vehicle Formation Control Based on Prescribed-time Consensus Theory [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(8): 240863-. |
| [6] | ZHOU Le, YIN Qiaozhi, ZHONG Peilin, WEI Xiaohui, NIE Hong. Autonomous UAV Location Selection Technique Based on Data Fusion [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(8): 240751-. |
| [7] | SHEN Ying, ZHANG Shuo, WANG Shu, SU Yun, XUE Fang, HUANG Feng. A Method for Detecting the Camouflaged Small Target in Complex Scene Using Airborne Polarization Remote Sensing [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(7): 240797-. |
| [8] | XIAO Peng, YU Haixia, HUANG Long, ZHANG Siming. 3D Path Planning of Unmanned Aerial Vehicle Based on MDEPSO Algorithm [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(7): 240710-. |
| [9] | XU Yang, WEI Chao, FENG Fuyong, HU Leyun. Autonomous Landing of UAVs based on Spatio-temporal Decomposition Planning [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(7): 240653-. |
| [10] | WANG Weihan, GAO Mingze, SHI Xiaolong, HU Shiyuan, WU Yanjiang, CHEN Huimin. Modeling and Verification of Dynamic Imaging of UAV-borne Line-array LiDAR [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(6): 240836-. |
| [11] | YAN Xiaojia, ZHU Huimin, SUN Shiyan, SHI Zhangsong, JIANG Shang. An Improved Mutant Firefly Algorithm Optimized Particle Filter Algorithm for UAV Target Positioning [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(5): 240549-. |
| [12] | ZHOU Zhenlin, LONG Teng, LIU Dawei, SUN Jingliang, ZHONG Jianxin, LI Junzhi. Path Planning Method for Large-scale UAV Swarms Based on Reinforcement Learning Conflict Resolution [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(5): 241146-. |
| [13] | HE Ziqi, LI Bochen, WANG Chenggang, SONG Lei. Multi-UAV Sequential Capture Algorithm for Area Defense [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(4): 240343-. |
| [14] | HOU Tianle, BI Wenhao, HUANG Zhanjun, LI Minghao, ZHANG An. Prescribed-time Formation Control with Event-triggering Mechanism for Multi-agent Systems [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(4): 240292-. |
| [15] | ZENG Zhaoyang, PENG Wensheng, LI Yunkai, XU Ming. Connotation,Development and Challenges of Reliability Technology of Intelligent UAV Swarm [J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(3): 240322-. |
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