基于信道容量的协同探测资源联合优化方法

精品论文赏析

2022年电子技术应用第9期

罗 菁1，2，梁前超1

1. 海军工程大学，湖北 武汉430019

2. 空军预警学院，湖北 武汉430019
   

摘要

针对空间感知中的协同探测任务，利用探测信道容量作为优化目标，对蜂群算法进行改进并实现对集群轨迹与动力的联合优化。首先构建了多发多收协同探测模型，基于信息论的视角，推导出探测模型的信道容量，将其作为优化无人集群动力与辐射功率的目标函数，然后逐个分析并梳理出影响与制约目标函数的因素，从而明晰了优化目标与约束条件。接着针对蜂群算法的不足，改进其搜索策略与参数优化方法。进而构建了基于改机蜂群算法的协同探测动力优化流程。最后通过仿真验证与算法对比，表明本文算法能够提升无人机集群协同探测的感知能力。

关键词

无人机集群、协同探测、信道容量、联合优化、人工蜂群算法

引言

“知己知彼，百战不殆”，这是所有从事军事研究人员的共识，在未来战场中，体现为实现战场的单向透明性，即我方能够掌握敌方动态，而敌方难以了解我方状态，从而实现先敌发现、先敌决策、先敌行动，掌握战场的主动权[1-3]。这就要求我方具有明显优于敌方的态势感知能力，这种感知不仅局限于时刻的空间位置感知，还要求实现包括电磁维度与能量维度的跨域感知，与对敌方全域的预测，从而识别与预判对手的意图，便于决策与行动。随着无人技术与信息技术的迅猛发展，无人平台能力逐步提升，甚至在某些军事领域已经出现了超越人的状态与趋势[4-6]。尤其是无人机集群[7-10]因其数量效应与规模效应，已经涌现出单体平台不具备的功能，已然成为未来战场的主要作战平台与对抗样式。

无人机集群具有良好的群体分布式优势，能够灵活地调整自身空间位置，以实现分布式的方式提升对战场态势的感知能力，而如何优化调整无人机集群的探测资源，已然成为制约无人机集群协同探测性能的瓶颈。

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