无人机攻击自动化炮塔的追逃问题

本文研究防御性火炮炮塔与一个或多个攻击无人机之间的追逃问题。炮塔必须尽快“访问”每个攻击无人机一次,以消解威胁。这构成了穿过无人机的 Shortest Hamiltonian Path(SHP,最短哈密顿路径)。研究考虑了保真度递增的情形,从 2D 运动学模型开始,推进至 3D 动力学模型。在 2D 中,我们确定一个或多个无人机总能抵达炮塔的区域,或它们可规避炮塔的足够近区域。这给出了绕炮塔的 n 架无人机的最优起始角度,以及一架和两架无人机的最大起始半径。我们表明安全区域在 3D 中也存在,并给出了一种控制器使该区域内无人机可规避 pan-tilt(平移-倾斜)炮塔。通过仿真,我们探究了 n 架无人机起始的最大范围且仍至少有一架抵达炮塔的情况,并分析了炮塔行为及无人机数量、起始配置与行为的影响。