多无人机任务分配/航迹规划的一体化求解方法

针对多异构无人机任务分配和航迹规划存在的强耦合特性，为解决串行求解仅能获得局部最优解的问题，提出了一种基于图论的一体化求解框架，采用三维Dubins模型，通过对无人机航向角进行离散化，将路径规划问题和任务分配问题建立为离散图模型。为了实现该混合整数规划问题的快速求解，建立了基于并行化处理的遗传算法策略；为避免执行时序约束任务存在的死锁问题，引入深度优先算法（DFS），通过检测时序任务图环路状态判断任务规划结果的可行性，从而剔除规划结果中的不可行解。仿真结果表明，相比于解耦方法，一体化求解方法能明显提高规划结果的品质；相比于集中式遗传算法，分布式遗传算法能显著提高算法的收敛速度。