【技术实现步骤摘要】
一种基于郊狼信息熵的无人机集群任务动态分配方法
[0001]本专利技术是一种基于郊狼信息熵的无人机集群任务动态分配方法，属于无人机自主控制领域。
技术介绍
[0002]多无人机动态任务分配(Multi
‑
UAV Task Dynamic Allocation)技术是多无人机集群自主控制关键技术之一，不仅为无人机编队自主控制决策提供基础，同时也为编队控制管理提供飞行目标及任务清单。通过多无人机动态任务分配算法，集群系统内部可以实现自主的协调控制，将复杂的任务流程拆分成若干个简单的任务，通过多无人机之间多个任务的分配和协调控制，实现对复杂任务更加高效可靠地完成。
[0003]在信息化革命的推动下，无人机集群的任务目标对象从单目标到多目标、体系目标发展，相对应的执行任务方式也发生变化。针对复杂的任务目标，无人机间的协同成为集群是否能够完成复杂任务的重要条件。对于集群协同系统，如果缺乏行之有效的协同控制策略，不仅无法体现集群较之于单机的优势，甚至会出现机间的冲突，甚至碰撞的严重情况。为了确保无人机集群安全、...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于郊狼信息熵的无人机集群任务动态分配方法，其特征在于：该方法步骤如下：步骤一：搭建无人机集群典型任务场景设置K个任务目标随机分布在任务区域内，每个任务目标具有一定的攻击价值R
k
(t)，其随时间变化的函数可表示为：其中，k为任务目标索引，R
k
(t)为任务目标k在t时刻具有的攻击价值，为任务目标k在初始时刻具有的攻击价值，0＜η＜1为目标攻击价值随时间的衰减因子；步骤二：搭建单体无人机运动学模型；步骤三：分配所有无人机为侦察模式；若无人机判断侦察到目标，则第i架无人机向任务区域内其他无人机个体广播探测成功信息，并跳转至步骤四，进入攻击编队预分配；否则，继续执行当前的侦察任务；步骤四：攻击编队初分配设定打击应激机制，使无人机集群快速反应任务目标侦察事件，发布和回馈具备有效打击能力的无人机列表，在一个决策周期内开展对时敏目标的协同打击；步骤五：生成有效攻击编队组合步骤六：根据信息熵选择打击编队步骤七：攻击编队中的无人机控制指令生成第i架无人机向打击编队中其他无人机广播分配关于任务目标k的有效信息，向未被选择作为打击编队的无人机发送无效分配信息，接受到无效分配信息的无人机转为侦察任务模式，跳转至步骤二；打击编队中的所有无人机，需要同时到达任务目标k点或一定攻击范围内；步骤八：输出多无人机动态任务分配结果。2.根据权利要求1所述的一种基于郊狼信息熵的无人机集群任务动态分配方法，其特征在于：当第i架无人机成功侦察到任务目标k，并负责广播对任务目标k的探测成功信息；处于侦察状态的第j(j≠i)架无人机在接收到关于任务目标k的相关信息后，若其尚未成功探测到其他任务目标信息，则按式(5)计算其打击应激概率：其中，表示第j架无人机选择攻击任务目标k的应激概率；表示t时刻任务目标k的打击激励函数；为第j架无人机选择攻击任务目标k的打击应激阈值，其由式(6)确定
其中，为第j架无人机选择攻击任务目标k的打击应激阈值；a1、a2、b均为模型参数；δ
jk
表示第j架无人机对任务目标k的打击能力；P
A,min
为允许的最小打击概率；Δτ
jk
表示第j架无人机到达任务目标k所处位置的预计飞行时间，由式(7)确定:其中，{x
k
,y
k
,z
k
}分别为任务目标k的三维位置；Δd
jk
表示第j架无人机与任物目标k的相对距离，表示向上取整，α＞1为延迟系数；第j架无人机依据打击应激概率选择是否攻击任务目标k；若是，则第j架无人机向第i架无人机返回应答信息及其无人机类型p(j)；否则，继续执行侦察任务；第i架无人机在一个决策周期T
s
内接收来自其他无人机的应答信息，得到应答无人机序列Q
i
；以此为基础构建针对任务目标k的攻击编队预分配队列C
k
＝{Q
i
,i}，从而进入打击...
【专利技术属性】
技术研发人员：段海滨，彭雅兰，魏晨，邓亦敏，吴江，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。