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第1章 绪论1

1.1 任务规划的概念1

1.2 任务规划的内涵1

1.3 任务规划系统3

1.3.1 任务规划系统的概念及设备组成3

1.3.2 外军战术任务规划系统发展概况4

1.3.3 战术任务规划系统的功能及特点7

1.4 无人机任务规划8

1.4.1 无人机任务规划的内容8

1.4.2 无人机任务规划的特点10

1.4.3 无人机任务规划流程11

1.4.4 无人机任务规划系统的未来发展12

1.5 小结13

参考文献14

第2章 任务规划的数字地图技术15

2.1 引言15

2.2 地理空间的数学构建15

2.2.1 地球的形状及大小16

2.2.2 地理坐标系的建立19

2.3 地图知识基础22

2.3.1 地图的概念23

2.3.2 地图的比例尺23

2.3.3 地图的投影23

2.3.4 航空图及常用投影25

2.4 航线与航迹解算29

2.4.1 相关概念和术语29

2.4.2 大圆航线的解算31

2.5 数字地图34

2.5.1 数字地图的概念和特点34

2.5.2 数字地图的种类35

2.6 数字高程模型37

2.6.1 数字高程模型的表示37

2.6.2 任务规划中的数字高程模型处理39

2.7 小结40

参考文献41

第3章 任务规划威胁空间建模技术42

3.1 探测类武器威胁空间模型42

3.2 地空导弹威胁空间模型44

3.2.1 地空导弹威胁空间基本概念44

3.2.2 杀伤区模型44

3.2.3 拦截覆盖区模型47

3.3 高炮威胁空间模型48

3.3.1 高炮的最大射击范围48

3.3.2 高炮的有效威胁空间和有效射击半径48

3.4 航空气象及其对飞行活动的影响49

3.4.1 与飞行有关的主要气象要素50

3.4.2 航空重要天气对飞行活动的影响50

3.4.3 航空气象情报的发布与交换51

3.5 武器系统威胁盲区计算52

3.5.1 地形遮蔽盲区52

3.5.2 地球曲率产生的雷达盲区53

3.5.3 仿真实验56

3.6 威胁度评估56

3.6.1 单个威胁源的威胁度评估57

3.6.2 多个威胁源的威胁度评估57

3.7 小结58

参考文献58

第4章 无人机任务分配59

4.1 概述59

4.2 任务分配问题建模60

4.3 单无人机多任务时序分配63

4.3.1 问题提出63

4.3.2 旅行商问题模型及其求解63

4.3.3 算例64

4.4 多无人机多任务目标分配64

4.4.1 问题提出64

4.4.2 指派问题模型及其求解65

4.4.3 算例67

4.5 多无人机多任务兵力分配68

4.5.1 问题提出68

4.5.2 运输问题模型及其求解68

4.5.3 算例70

4.6 其他任务分配模型与算法73

4.6.1 任务分配模型73

4.6.2 任务分配算法74

4.7 小结75

参考文献75

第5章 无人机航路规划76

5.1 航路规划概述76

5.1.1 航路规划问题的产生和发展76

5.1.2 无人机航路规划78

5.1.3 航路规划的形式化描述79

5.2 航路规划约束条件80

5.3 常用航路规划算法82

5.3.1 基于概略图的规划方法83

5.3.2 基于栅格网的图搜索方法86

5.3.3 基于数学规划的方法96

5.3.4 人工势场法100

5.3.5 其他规划算法101

5.4 航路的平滑与评价102

5.4.1 航路的平滑102

5.4.2 航路的评价105

5.5 多无人机协同航路规划107

5.6 小结108

参考文献109

第6章 无人机链路特性及使用规划110

6.1 无人机链路系统功能与组成110

6.1.1 链路系统功能110

6.1.2 链路系统组成111

6.2 无人机链路信道传输特性111

6.2.1 无人机链路频段111

6.2.2 无人机链路的视距传播特性112

6.2.3 通视距离计算113

6.2.4 视距链路传输的影响因素117

6.2.5 卫星中继链路特点及其影响因素124

6.3 无人机链路系统威胁分析128

6.3.1 主要威胁来源128

6.3.2 抗干扰能力129

6.3.3 干扰威胁分析130

6.4 无人机链路规划的主要考虑因素132

6.4.1 中继链路的使用132

6.4.2 频率规划与管理133

6.4.3 链路站址选择133

6.4.4 天线和功率控制133

6.4.5 天象气象因素134

6.4.6 链路因素对航路规划的要求134

6.5 小结134

参考文献135

第7章 无人机成像侦察传感器规划136

7.1 无人机装备的主要成像侦察传感器137

7.1.1 光电侦察传感器137

7.1.2 雷达成像侦察传感器138

7.2 成像侦察传感器规划约束分析140

7.3 基于侦察图像质量评价与预测的传感器使用规划141

7.3.1 图像质量评价方法142

7.3.2 美国国家图像解释分级标准NIIRS142

7.3.3 通用图像质量方程GIQE148

7.3.4 传感器规划149

7.4 基于搜索论的传感器使用规划151

7.4.1 搜索论概述152

7.4.2 目标的概率分布及发现概率153

7.4.3 无人机最优搜索策略的凸规划模型155

7.5 小结156

参考文献157

第8章 任务规划仿真与推演158

8.1 概述158

8.1.1 仿真推演对任务规划的意义158

8.1.2 任务规划仿真推演系统159

8.2 飞行仿真推演160

8.2.1 飞行仿真系统组成160

8.2.2 飞行动力学模型161

8.3 任务仿真推演164

8.3.1 无人机的任务类型164

8.3.2 无人机的任务计划164

8.3.3 任务管理仿真165

8.3.4 任务仿真推演流程166

8.4 任务规划仿真与推演系统167

8.4.1 仿真推演系统主要功能167

8.4.2 仿真推演系统结构组成168

8.4.3 仿真推演系统关键技术168

8.5 小结175

参考文献175

第9章 任务规划作战效能评估176

9.1 作战效能的基本概念176

9.1.1 效能的基本概念176

9.1.2 作战效能的概念和分类176

9.1.3 作战效能评估的基本步骤177

9.1.4 作战效能的指标和度量177

9.2 效能评估的基本方法179

9.2.1 效能评估方法的发展历程179

9.2.2 几种经典的效能评估方法179

9.2.3 效能评估的其他方法188

9.3 无人机装备效能评估188

9.3.1 无人机装备效能评估的指标体系188

9.3.2 基于ADC法的无人机装备效能评估191

9.3.3 基于对数法的无人作战飞机效能评估194

9.4 无人机作战行动效能评估195

9.4.1 作战行动效能指标195

9.4.2 排队论基本原理196

9.4.3 基于排队论的无人机作战行动效能评估199

9.5 小结201

参考文献201