异构威胁环境下 UAS 编队的高效鲁棒与恢复力路径规划策略

《IEEE Open Journal of Systems Engineering》：Planning for Mission Efficiency, Robustness, and Resilience for Unmanned Autonomous Systems (UASs) in Contested Environments

　　

摘要：

无人自主系统（UAS）能够远程感知大范围区域的信息，但在竞争激烈的环境中可能面临威胁。现有的方法主要关注UAS路径规划的效率，但很少考虑那些强调鲁棒性（即初始抵抗干扰的能力）和恢复力（即从干扰中恢复的能力）的策略，尽管这些因素能够提高任务的成功率。本文提出了在异构威胁环境下为UAS编队进行高效、鲁棒且具有恢复力的路径规划策略。通过允许UAS在航点位置上重叠以及动态调整任务内容，从而将鲁棒性和恢复力的元素融入路径规划中，可以提高完全覆盖区域的概率。研究结果表明，以鲁棒性为导向的策略在任务成功率方面显著优于以效率为导向的策略；而基于恢复力的策略则优于同时考虑效率和鲁棒性的策略。所提出的方法为未来的研究提供了有益的方向，即明确地将鲁棒性和恢复力纳入UAS任务规划中。