系统工程与电子技术 ›› 2022, Vol. 44 ›› Issue (3): 900-907.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2022.03.22

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基于着色Petri网的无人机侦察战术规划

张源原1,*, 高阳1, 朱鹏1, 刘锦涛2, 谷树山1   

  1. 1. 海军航空大学第一飞行训练基地教练机模拟训练中心, 辽宁 葫芦岛 125000
    2. 陆军工程大学指挥控制工程学院, 江苏 南京 210042
  • 收稿日期:2021-02-04 出版日期:2022-03-01 发布日期:2022-03-10
  • 通讯作者: 张源原
  • 作者简介:张源原(1986—), 男, 工程师, 博士, 主要研究方向为模式识别与智能系统|高阳(1989—), 男, 助理工程师, 博士, 主要研究方向为控制理论与控制工程|朱鹏(1994—), 男, 助理工程师, 硕士, 主要研究方向为控制理论与控制工程|刘锦涛(1981—), 男, 工程师, 博士, 主要研究方向为无人机设计|谷树山(1972—), 男, 高级工程师, 本科, 主要研究方向为模拟器仿真
  • 基金资助:
    中国博士后科学基金(2019M663972);江苏省博士后科学基金(2019K185)

UAV reconnaissance tactical planning based on colored Petri nets

Yuanyuan ZHANG1,*, Yang GAO1, Peng ZHU1, Jintao LIU2, Shushan GU1   

  1. 1. Trainer Simulation Training Center, The First Training Base, Naval Aviation University, Huludao 125000, China
    2. Command and Control Engineering College, Army Engineering University, Nanjing 210042, China
  • Received:2021-02-04 Online:2022-03-01 Published:2022-03-10
  • Contact: Yuanyuan ZHANG

摘要:

无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)战术规划问题是UAV作战的核心, 本文以UAV战术规划中的资源分配和目标推理为研究对象, 针对传统Petri网不能准确模拟战术规划中资源及任务正负效应建模问题, 在阐述了利用传统Petri网将总体任务按计划及目标顺序进行层次分解后, 采用着色Petri网对网间结构进行设计, 利用总体目标管理图及变量管理图实现了消耗类资源以及多目标任务规划中的正负效应模拟问题。最后, 将所提方法应用于UAV侦察任务中, 验证了方法的有效性。

关键词: 着色Petri网, 资源分配, 正负效应, 无人机, 战术规划

Abstract:

Unmanned aerial vehicle (UAV) tactical planning is the core of UAV operation. This paper takes the resource allocation and target reasoning in UAV tactical planning as the research object. Aiming at the problem that the traditional Petri net can not accurately simulate the modeling of positive and negative effects of resources and tasks in tactical planning, after describing the hierarchical decomposition of the overall task according to the order of plan and target by using the traditional Petri net. The colored Petri net is used to design the inter network structure, and the overall objective management diagram and variable management diagram are used to realize the simulation of positive and negative effects in resource consumption and multi-objective task planning. Finally, the proposed method is applied to UAV reconnaissance mission to verify the effectiveness of the method.

Key words: colored Petri nets, resource allocation, positive and negative effects, unmanned aerial vehicle (UAV), tactical planning

中图分类号: