
Acta Armamentarii ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (6): 1576-1587.doi: 10.12382/bgxb.2022.0211
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ZHANG Kun1,2,*(
), LIU Zekun1, HUA Shuai1, ZHANG Zhenchong1, LI Ke1, YU Jingting3
Received:2022-03-30
Online:2023-06-30
Contact:
ZHANG Kun
ZHANG Kun, LIU Zekun, HUA Shuai, ZHANG Zhenchong, LI Ke, YU Jingting. Generation of Multi-UAV Four-dimensional Cooperative Attack Route Based on T/S-SAS[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(6): 1576-1587.
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| 编号 | 威胁 种类 | 威胁二维中心 坐标/km | 最大威胁 高度/km | 最大威胁 半径/km |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 山峰威胁 | (45.0, 72.0) | 3.0 | 15.0 |
| 2 | 山峰威胁 | (67.0, 40.0) | 1.5 | 10.0 |
| 3 | 山峰威胁 | (31.0, 28.0) | 2.0 | 10.0 |
| 4 | 山峰威胁 | (88.0, 26.0) | 2.5 | 12.0 |
| 5 | 雷达威胁 | (60.0, 52.0) | 12.0 | 12.0 |
| 6 | 雷达威胁 | (81.0, 55.0) | 8.0 | 8.0 |
| 7 | 雷达威胁 | (57.0, 86.0) | 10.0 | 10.0 |
| 8 | 雷达威胁 | (23.0, 68.0) | 9.6 | 9.6 |
| 9 | 雷达威胁 | (20.0, 38.0) | 10.0 | 10.0 |
| 10 | 雷达威胁 | (44.0, 19.0) | 8.0 | 8.0 |
| 11 | 雷达威胁 | (69.0, 24.0) | 8.0 | 8.0 |
| 12 | 防空导弹威胁 | (94.0, 27.0) | 7.0 | 10.0 |
| 13 | 防空导弹威胁 | (92.0, 46.0) | 7.0 | 10.0 |
| 14 | 防空导弹威胁 | (78.0, 75.0) | 7.0 | 8.0 |
| 15 | 防空导弹威胁 | (36.0, 80.0) | 7.0 | 9.0 |
| 16 | 防空导弹威胁 | (25.0, 16.0) | 7.0 | 9.0 |
| 17 | 防空导弹威胁 | (92.0, 85.0) | 7.0 | 7.0 |
| 18 | 气候威胁 | (38.0, 38.0) | 30.0 | 6.0 |
| 19 | 气候威胁 | (71.0, 38.0) | 30.0 | 8.0 |
| 20 | 气候威胁 | (58.0, 69.0) | 30.0 | 6.0 |
| 21 | 气候威胁 | (20.0, 85.0) | 30.0 | 6.0 |
| 22 | 气候威胁 | (40.0, 66.0) | 30.0 | 6.0 |
| 23 | 气候威胁 | (90.0, 68.0) | 30.0 | 6.0 |
Table 1 Environment threat parameters
| 编号 | 威胁 种类 | 威胁二维中心 坐标/km | 最大威胁 高度/km | 最大威胁 半径/km |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 山峰威胁 | (45.0, 72.0) | 3.0 | 15.0 |
| 2 | 山峰威胁 | (67.0, 40.0) | 1.5 | 10.0 |
| 3 | 山峰威胁 | (31.0, 28.0) | 2.0 | 10.0 |
| 4 | 山峰威胁 | (88.0, 26.0) | 2.5 | 12.0 |
| 5 | 雷达威胁 | (60.0, 52.0) | 12.0 | 12.0 |
| 6 | 雷达威胁 | (81.0, 55.0) | 8.0 | 8.0 |
| 7 | 雷达威胁 | (57.0, 86.0) | 10.0 | 10.0 |
| 8 | 雷达威胁 | (23.0, 68.0) | 9.6 | 9.6 |
| 9 | 雷达威胁 | (20.0, 38.0) | 10.0 | 10.0 |
| 10 | 雷达威胁 | (44.0, 19.0) | 8.0 | 8.0 |
| 11 | 雷达威胁 | (69.0, 24.0) | 8.0 | 8.0 |
| 12 | 防空导弹威胁 | (94.0, 27.0) | 7.0 | 10.0 |
| 13 | 防空导弹威胁 | (92.0, 46.0) | 7.0 | 10.0 |
| 14 | 防空导弹威胁 | (78.0, 75.0) | 7.0 | 8.0 |
| 15 | 防空导弹威胁 | (36.0, 80.0) | 7.0 | 9.0 |
| 16 | 防空导弹威胁 | (25.0, 16.0) | 7.0 | 9.0 |
| 17 | 防空导弹威胁 | (92.0, 85.0) | 7.0 | 7.0 |
| 18 | 气候威胁 | (38.0, 38.0) | 30.0 | 6.0 |
| 19 | 气候威胁 | (71.0, 38.0) | 30.0 | 8.0 |
| 20 | 气候威胁 | (58.0, 69.0) | 30.0 | 6.0 |
| 21 | 气候威胁 | (20.0, 85.0) | 30.0 | 6.0 |
| 22 | 气候威胁 | (40.0, 66.0) | 30.0 | 6.0 |
| 23 | 气候威胁 | (90.0, 68.0) | 30.0 | 6.0 |
| 序号 | 算法 | 改进 |
|---|---|---|
| 1 | 传统SAS算法 | |
| 2 | I-SAS算法 | 添加“飞行扩展节点改进模型” |
| 3 | IT-SAS算法 | 添加“飞行扩展节点改进模型”+“并发扩展结构”+“时间协同代价计算模型” |
| 4 | IS-SAS算法 | 添加“飞行扩展节点改进模型”+“并发扩展结构”+“多机防碰撞约束模型” |
| 5 | T/S-SAS算法 | 添加“飞行扩展节点改进模型”+“并发扩展结构”+“时间协同代价计算模型”+“多机防碰撞约束模型” |
Table 2 Related algorithm name and algorithm improvement description
| 序号 | 算法 | 改进 |
|---|---|---|
| 1 | 传统SAS算法 | |
| 2 | I-SAS算法 | 添加“飞行扩展节点改进模型” |
| 3 | IT-SAS算法 | 添加“飞行扩展节点改进模型”+“并发扩展结构”+“时间协同代价计算模型” |
| 4 | IS-SAS算法 | 添加“飞行扩展节点改进模型”+“并发扩展结构”+“多机防碰撞约束模型” |
| 5 | T/S-SAS算法 | 添加“飞行扩展节点改进模型”+“并发扩展结构”+“时间协同代价计算模型”+“多机防碰撞约束模型” |
| 无人机编号 | 起始点坐标/km | 设定目标点坐标/km |
|---|---|---|
| U1 | (20.0, 0, 1.0) | (20.0, 100.0, 1.0) |
| U2 | (40.0, 0, 1.0) | (40.0, 100.0, 1.0) |
| U3 | (60.0, 0, 1.0) | (60.0, 100.0, 1.0) |
| U4 | (80.0, 0, 1.0) | (80.0, 100.0, 1.0) |
Table 3 Starting point and target point parameters of algorithm planning efficiency test
| 无人机编号 | 起始点坐标/km | 设定目标点坐标/km |
|---|---|---|
| U1 | (20.0, 0, 1.0) | (20.0, 100.0, 1.0) |
| U2 | (40.0, 0, 1.0) | (40.0, 100.0, 1.0) |
| U3 | (60.0, 0, 1.0) | (60.0, 100.0, 1.0) |
| U4 | (80.0, 0, 1.0) | (80.0, 100.0, 1.0) |
| 无人机 编号 | 起始点 坐标/km | 目标 编号 | 设定目标点 坐标/km | |
|---|---|---|---|---|
| U1 | (20.0, 0, 1.0) | T1 | (20.0, 100.0, 1.0) | |
| U2 | (40.0, 0, 1.0) | T2 | (40.0, 100.0, 1.0) | |
| U3 | (60.0, 0, 1.0) | T3 | (60.0, 100.0, 1.0) | |
| U4 | (80.0, 0, 1.0) | T4 | (80.0, 100.0, 1.0) |
Table 4 Starting point and target point parameters of time coordination test
| 无人机 编号 | 起始点 坐标/km | 目标 编号 | 设定目标点 坐标/km | |
|---|---|---|---|---|
| U1 | (20.0, 0, 1.0) | T1 | (20.0, 100.0, 1.0) | |
| U2 | (40.0, 0, 1.0) | T2 | (40.0, 100.0, 1.0) | |
| U3 | (60.0, 0, 1.0) | T3 | (60.0, 100.0, 1.0) | |
| U4 | (80.0, 0, 1.0) | T4 | (80.0, 100.0, 1.0) |
| 无人机编号 | 起始点坐标/km | 设定目标点坐标/km |
|---|---|---|
| U1 | (0.5, 0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| U2 | (1.0, 0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| U3 | (0, 0.5, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| U4 | (0, 1.0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
Table 5 Starting point and target point parameters of space coordination test
| 无人机编号 | 起始点坐标/km | 设定目标点坐标/km |
|---|---|---|
| U1 | (0.5, 0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| U2 | (1.0, 0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| U3 | (0, 0.5, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| U4 | (0, 1.0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| 无人机编号 | 起始点坐标/km | 设定目标点坐标/km |
|---|---|---|
| U1 | (1.0, 0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| U2 | (2.0, 0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| U3 | (0, 1.0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| U4 | (0, 2.0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
Table 6 Starting point and target point parameters of time/space coordination test
| 无人机编号 | 起始点坐标/km | 设定目标点坐标/km |
|---|---|---|
| U1 | (1.0, 0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| U2 | (2.0, 0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| U3 | (0, 1.0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
| U4 | (0, 2.0, 1.0) | (100.0, 100.0, 1.0) |
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