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第1章 绪论1

1.1 无人机集群概念2

1.1.1 无人机集群定义2

1.1.2 无人机集群产生背景2

1.2 无人机集群发展现状3

1.2.1 无人机集群技术优势3

1.2.2 多无人机协同技术研究现状4

1.3 无人机集群在民用领域的应用12

1.3.1 市场分析12

1.3.2 无人机集群应用领域分类12

1.4 无人机集群在军事领域的应用29

1.4.1 国外军用无人机集群研究项目29

1.4.2 国内军用无人机集群研究项目32

1.5 本章小结32

参考文献33

第2章 无人机集群体系结构39

2.1 无人机集群系统简介40

2.1.1 集群功能40

2.1.2 集群属性41

2.1.3 集群行为43

2.1.4 任务过程46

2.1.5 关键技术48

2.2 无人机集群体系结构简介50

2.2.1 概念50

2.2.2 研究概况57

2.2.3 功能层次59

2.3 无人机集群系统构建方法60

2.3.1 基本思路60

2.3.2 研究方法62

2.3.3 集群规则抽象与归纳78

2.3.4 基于Multi-Agent的无人机集群体系结构78

2.4 无人机集群系统重构机制83

2.4.1 重构理论83

2.4.2 重构方法87

2.4.3 任务子系统重构过程88

2.5 无人机集群体系能力评估90

2.6 本章小结92

参考文献92

第3章 无人机集群任务分配99

3.1 无人机集群的任务100

3.2 无人机集群任务分配问题描述102

3.2.1 无人机集群任务分配特点及原则103

3.2.2 无人机集群任务分配中的约束条件104

3.2.3 解决无人机集群任务分配问题的步骤105

3.3 无人机集群任务分配模型及控制结构105

3.3.1 无人机集群任务分配模型分类105

3.3.2 无人机集群任务分配控制体系结构109

3.4 无人机集群任务分配算法113

3.4.1 静态任务分配算法113

3.4.2 动态环境中多任务重分配算法119

3.4.3 其他任务分配算法124

3.4.4 算法研究存在的不足126

3.5 集中式无人机集群任务分配127

3.5.1 静态环境下无人机集群任务分配128

3.5.2 动态环境下无人机集群任务分配136

3.6 分布式无人机集群任务分配143

3.6.1 基于Agent协商的无人机集群任务分配144

3.6.2 多异构无人机覆盖搜索任务区域分配150

3.7 本章小结156

参考文献156

第4章 无人机集群控制系统及方法159

4.1 无人机集群控制的关键技术160

4.1.1 无人机控制技术的发展和现状160

4.1.2 自主飞行控制162

4.1.3 仿生控制技术166

4.1.4 集群控制技术167

4.2 无人机集群队形172

4.2.1 集群动力学建模172

4.2.2 无人机集群队形设计179

4.2.3 集群队形的动态调整181

4.3 无人机集群飞行控制系统185

4.3.1 无人机飞行控制系统185

4.3.2 无人机集群飞行控制系统189

4.4 无人机集群飞行控制方法193

4.4.1 基于“长机-僚机”方式的集群控制193

4.4.2 基于虚拟方式的集群控制197

4.4.3 基于行为方式的集群控制199

4.4.4 基于自组织方法的集群控制202

4.4.5 其他集群控制方法203

4.5 本章小结203

参考文献204

第5章 无人机集群信息网络214

5.1 无人机集群网络215

5.1.1 无人机集群网络化趋势215

5.1.2 无人机集群的组网217

5.2 移动Ad Hoc网络223

5.2.1 移动Ad Hoc网络225

5.2.2 网络的特点227

5.2.3 网络的拓扑结构228

5.2.4 网络的体系结构231

5.2.5 与现有无线网络的对比233

5.2.6 网络的关键技术235

5.2.7 无人机集群网络Ad Hoc网络特点238

5.3 移动Ad Hoc网络的MAC协议240

5.3.1 关键研究问题240

5.3.2 MAC协议类型244

5.3.3 随机接入类MAC协议246

5.3.4 预约接入类MAC协议252

5.3.5 多信道MAC协议262

5.4 移动Ad Hoc网络的路由协议267

5.4.1 路由协议设计需求267

5.4.2 路由协议类型268

5.5 本章小结272

参考文献272