一种采用市场机制的分布式多异构无人平台编组方法技术

本发明专利技术公开了一种采用市场机制的分布式多异构无人平台编组方法。该方法采用了市场机制，即拍卖算法，每个平台有独立决策能力，某一平台发现任务后成为任务拍卖者，发布任务拍卖信息，收到任务信息的平台通过计算完成任务的净利益决定是否参与竞拍以及竞拍的出价，任务拍卖者根据收到的出价决定获得任务的多个平台。本发明专利技术能够减少无人平台间冲突调解的计算量，避免产生冲突的编组方案，且能够快速、有效地根据给定的各种任务约束进行编组，最大化完成任务的利益，可广泛用于实现海、陆、空不同情形多约束条件下无人平台的编组。

【技术实现步骤摘要】
一种采用市场机制的分布式多异构无人平台编组方法
本专利技术属于无人平台编组的
，具体涉及一种采用市场机制的分布式多异构无人平台编组方法，用于实现海、陆、空不同情形多约束条件下无人平台的编组。
技术介绍
随着人工智能等理论的发展，无人平台性能进一步提高，每个无人平台都具备独立的计算、执行、决策等能力，使用无人平台(包括无人车、无人机等)完成各种任务已经成为未来趋势。无人平台可应用于各种恶劣环境和天气下的作业，可以有效提高完成任务的效率，并减少人员的所需数量。无人平台执行任务是通过给多个无人平台搭载不同传感器，以使无人平台获得不同的能力，从而协同完成各种复杂多变的任务。通常任务对无人平台有着多种能力的需求，如续航时间、侦察半径、物资载荷等，功能单一的无人平台已经不能满足复杂任务需求，需要利用多个功能不同(即搭载不同传感器)的无人平台一起协同完成这些给定的任务。异构无人平台协同将提高单体能力，进行群体行为控制，以达到预期任务完成效果。无人平台编组是一种针对多无人平台组织架构的研究，是多无人平台进行下一步协同规划和决策的前提。无人平台编组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用市场机制的分布式多异构无人平台编组方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、初始化地图信息、无人平台信息以及任务信息；/n其中，各无人平台与任务散布在地图中；/n步骤二、各无人平台在地图内进行搜寻，无人平台初始状态值为0，记为任务搜寻者；当无人平台搜寻到任务时，进行步骤三；/n步骤三、无人平台状态值变更为1，成为任务拍卖者；/n步骤四、任务拍卖者将任务信息通过广播发送给通信范围内的无人平台；所述通信范围指平台能通信的最远距离；/n步骤五、接收到任务信息的无人平台判断是否参与任务竞拍，所述无人平台包括任务拍卖者；/n对于除任务拍卖者之外的无人平台，如果确认竞拍，则成为竞拍候选者，此...

【技术特征摘要】
1.一种采用市场机制的分布式多异构无人平台编组方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、初始化地图信息、无人平台信息以及任务信息；
其中，各无人平台与任务散布在地图中；
步骤二、各无人平台在地图内进行搜寻，无人平台初始状态值为0，记为任务搜寻者；当无人平台搜寻到任务时，进行步骤三；
步骤三、无人平台状态值变更为1，成为任务拍卖者；
步骤四、任务拍卖者将任务信息通过广播发送给通信范围内的无人平台；所述通信范围指平台能通信的最远距离；
步骤五、接收到任务信息的无人平台判断是否参与任务竞拍，所述无人平台包括任务拍卖者；
对于除任务拍卖者之外的无人平台，如果确认竞拍，则成为竞拍候选者，此时平台状态值变更为2，计算其对竞拍任务的出价，并发送出价信息给任务拍卖者，否则平台状态值保持不变；
对于任务拍卖者，如果确认竞拍，则兼任竞拍候选者，此时平台状态值变更为1和2，计算其对竞拍任务的出价，并发送出价信息给任务拍卖者，否则平台状态值保持不变；
步骤六、任务拍卖者在阈值时间内接受竞拍候选者的出价信息，超出时间后不再接受出价信息；
步骤七、任务拍卖者给出竞拍结果，并将竞拍结果发送给各竞拍候选者；
步骤八、各竞拍候选者接收到竞拍结果，若确认执行任务，则发送确认信息给任务拍卖者，所述确认信息为自身平台信息；否则，对于除任务拍卖者之外的无人平台，继续进行任务搜寻，状态值变更为0，即任务搜寻者，对于任务拍卖者，状态值变更为1；
步骤九、任务拍卖者在阈值时间内接受竞拍成功的平台的确认信息，超出时间后不再接受确认信息；
步骤十、任务拍卖者判断确认执行任务的平台是否能完成任务；
若能完成任务，则发送开始执行任务的指令给所有确认执行任务的平台，各平台开始执行任务，状态值变更为3，即任务执行者；其中，若任务拍卖者不是确认执行任务的平台，则任务拍卖者的平台状态值变更为0；
若不能，则循环步骤四至步骤十并且更新该任务信息；
步骤十一、任务完成后，若仍有待搜寻的任务，则执行任务的平台状态值变更为0，继续搜寻任务，转至步骤二；否则各无人平台停止工作。


2.如权利要求1所述的采用市场机制的分布式多异构无人平台编组方法，其特征在于，所述步骤一中，所述无人平台信息包括：
①无人平台的个体能力矩阵，其规模为无人平台数量乘以个体能力种类数量；其中，个体能力具有不可叠加的属性，当该无人平台此类能力中某一维能力不满足该任务的此类能力需求时，则不能将该无人平台分配给该任务；
②无人平台的可加性能力矩阵，其规模为无人平台数量乘以可加性能力种类数量；其中，可加性能力具有可叠加的属性，即使该无人平台此类能力不满足该任务的此类能力需求时，则仍能将该无人平台分配给该任务；
③无人平台的连乘性能力矩阵，其规模为无人平台数量乘以连乘性能力种类数量；其中，连乘性能力具有可连乘的属性，即使该无人平台此类能力不满足该任务的此类能力需求时，则仍能将该无人平台分配给该任务；
④无人平台执行任务的代价矩阵，其规模为无人平台数量乘以任务数量；
⑤无人平台完成任务的收益矩阵，其规模为无人平台数量乘以任务数量；
⑥无人平台的三维位置坐标。


3.如权利要求1或2所述的采用市场机制的分布式多异构无人平台编组方法，其特征在于，所述步骤一中，所述任务信息包括：
①任务的个体能力需求矩阵，其规模为任务数量乘以个体能力种类数量；
②任务的可加性能力需求矩阵，其规模为任务数量乘以可加性能力种类数量；
③任务的连乘性能力需求矩阵，其规模为任务数量乘...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛斌，郭苗，陈杰，王晴，杨庆凯，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11