环境信息部分已知的多水面无人搜救艇任务分配方法组成比例

技术编号:26690815 阅读:32 留言:0更新日期:2020-12-12 02:42
本发明专利技术涉及一种环境信息部分已知的多水面无人搜救艇任务分配方法,针对在无人艇感知半径及通信半径有限,仅部分掌握作业区域环境信息的情况下,开发了异构水面无人搜救艇的在线任务分配技术,改进顺序拍卖算法,对于搜救艇在线感知到的待执行任务,首先衡量各艇作业能力与任务的匹配程度确定候选任务序列,然后针对本轮待拍任务评估关联无人艇的作业收益,更新候选执行艇序列,最终,以最小化任务能量消耗为目标执行拍卖,并由中拍者执行本轮任务,本发明专利技术提升了顺序拍卖算法的合理性及实用性,是多无人艇自主执行搜救任务的关键技术,同时可扩展应用于其他各类自主无人系统集群。

【技术实现步骤摘要】
环境信息部分已知的多水面无人搜救艇任务分配方法
:本专利技术属于无人系统集群任务分配范畴,具体涉及一种水面无人搜救艇集群在作业环境部分已知情况下的任务分配方法。
技术介绍
:实际的海事搜救任务往往作业水域范围广、环境复杂,且作业时间长、过程枯燥。因此,近年来随着无人系统自主性的不断提升,水面无人搜救艇在海事搜救任务中正逐步取代人工作业,得到了广泛的应用。相对于单个艇,无人艇集群由多个艇协同执行任务,拥有时间、空间、信息、资源、功能上的分布特性,同时能够大幅度提升搜救任务执行的效率及容错性,是未来海事搜救应用的主流发展趋势。在多无人艇对多个目标进行自主搜索、救援的过程中,考虑到个体行为上的并行性以及某些突发情况,不能简单地把多个个体组合在一起,而需要引入合理的任务分配机制,充分发挥各无人艇的自身优势,以期高效地完成既定目标。目前,无人系统集群的任务分配方法主要是将问题抽象为计算机能够处理的优化问题,并采用智能优化算法求解。此类方法虽然应用广泛,但是对于大体量的优化问题,算法的收敛速率较慢,获得合理优化结果的概率偏低。因此,本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境信息部分已知的多水面无人搜救艇任务分配方法,其特征在于包含以下步骤:/n步骤1:初始化,载入已知的作业海域部分环境信息,包括/n步骤1-1:待执行任务的数量:设定为m个,标记为集合T={t

【技术特征摘要】
1.一种环境信息部分已知的多水面无人搜救艇任务分配方法,其特征在于包含以下步骤:
步骤1:初始化,载入已知的作业海域部分环境信息,包括
步骤1-1:待执行任务的数量:设定为m个,标记为集合T={t1,t2,...,tm};
步骤1-2:待执行任务的类型:用变量ectj表征执行第j个任务tj∈T所需付出的代价,该变量仅与所执行任务类型相关,与执行该任务的搜救艇性能无关;
步骤1-3:搜救艇的数量:设定为n个,标记为集合U={u1,u2,...,un};
步骤1-4:搜救艇的作业能力:将第i号搜救艇ui,i=1,2,...,n实现第j个任务tj,j=1,2,...,m的能力设定为且令当时,表明搜救艇ui不具备执行任务tj的能力;
将各搜救艇初始任务子序列设置为空集;
步骤2:设置采样时间间隔ΔT,每隔ΔT各搜救艇采集所携带传感器信息,并将检测到的待执行任务插入对应艇的任务子序列;
步骤3:执行内部竞拍,将本轮所有待拍卖任务标记为t′1,t′2...t′p,p≤m,并针对每一待拍任务t′k,k=1,2,...,p执行以下步骤:
步骤3-1:将与任务t′k,k=1,2,...,p对应的所有候选搜救艇集合标记为即本轮有qk艘艇检测到任务t′k,且各艇间可以相互通信,同时将其补集定义为对应本轮未探测到任务t′k的搜救艇集合;
步骤3-2:对于任意的uks∈Uk,s=1,2,...,qk,计算全部搜救艇ui∈U,i=1,2,...,n相对于uks的内部竞拍出价值



其中,对应完成任务t′k所需付出的代价,对应艇uks实现任...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄海滨庄宇飞李亚南梁景凯
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学威海威海天帆智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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