一种海空一体化无人智能设备协同对抗任务分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种海空一体化无人智能设备协同对抗任务分配方法，包括步骤一、建立海空一体化无人智能设备协同对抗任务分配模型；步骤二，初始量子鱼量子位置并设定参数；步骤三，计算量子鱼位置适应度函数值；步骤四，使用自由搜索策略更新量子鱼量子位置，判断第i只量子鱼适应度值是否大于其经验位置适应度值，当大于时，执行步骤五；否则执行步骤六；步骤五，使用吸附鲸鱼策略更新量子鱼量子位置；步骤六，使用脱离宿主策略更新量子鱼量子位置；步骤七、迭代更新至最大迭代次数，将最优量子鱼位置映射为海空一体化无人协同对抗任务分配矩阵并输出。本发明专利技术降低了问题求解难度，克服容易陷入局部收敛的弊端，提升了寻优速率。了寻优速率。了寻优速率。

【技术实现步骤摘要】
一种海空一体化无人智能设备协同对抗任务分配方法


[0001]本专利技术属于无人智能设备对抗领域，涉及一种海空一体化无人智能设备协同对抗任务分配方法，特别是一种基于量子鱼机制的海空一体化无人智能设备协同对抗任务分配方法。

技术介绍

[0002]海空一体化无人智能设备是指在大型船舰上的舰载无人机与船舰周边的无人艇构成一套较为完整的海空无人对抗系统，在舰载无人机和无人艇协同对抗下，如何实现对抗任务分配是研究重点。
[0003]根据已有文献发现，梁国强等在《计算机仿真》(2018,35(2):22
‑
28)上发表的“基于离散粒子群优化的无人机协同多任务分配”中，在无人机协同多任务分配模型的基础上，综合考虑了任务时间约束和弹药约束等复杂约束条件，提出了一种基于离散粒子群方法的多无人机协同多任务分配方法。通过实验仿真验证了该方法在复杂多约束条件下可以解决多无人机协同作战任务分配问题，所设计的离散粒子群任务分配方法在一定程度上解决了多无人机的对抗任务分配问题，但是该方法容易陷入局部收敛中，且收敛速度过慢，需要一定的迭代次数才能获取最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海空一体化无人智能设备协同对抗任务分配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，建立海空一体化无人智能设备协同对抗任务分配模型；步骤二，初始量子
䲟
鱼的量子位置并设定参数；步骤三，计算量子
䲟
鱼位置的适应度函数值；步骤四，使用自由搜索策略更新量子
䲟
鱼的量子位置，判断第i只量子
䲟
鱼适应度值是否大于其经验位置的适应度值，i＝1，2，3，
…
，K1，当满足大于条件时，第i只量子
䲟
鱼通过步骤五进行局部搜索；否则第i只量子
䲟
鱼通过步骤六进行局部搜索；步骤五，使用吸附鲸鱼策略更新量子
䲟
鱼的量子位置，执行步骤七；步骤六，使用脱离宿主策略更新量子
䲟
鱼的量子位置，执行步骤七；步骤七，判断是否达到量子
䲟
鱼的最大迭代次数K2，是则终止迭代，将最优量子
䲟
鱼的位置映射为海空一体化无人协同对抗任务分配矩阵并输出；否则令迭代次数k＝k+1，找到第k+1次迭代最大适应度值对应的量子位置为最优量子
䲟
鱼的量子位置继续执行步骤四。2.根据权利要求1所述的一种海空一体化无人智能设备协同作战任务分配方法，其特征在于：步骤一所述建立海空一体化无人智能设备协同对抗任务分配模型包括：假设海空无人对抗群中有N架舰载无人机和艘水面无人艇可执行对抗任务，海空一体化无人智能设备的集合定义为其中，舰载无人机U
n
的属性集合为U
n
＝{v
n
，l
n
，w
n
，r
n
}，v
n
为舰载无人机U
n
的航行速度，l
n
为舰载无人机U
n
的初始位置，即大型船舰的位置，w
n
为舰载无人机U
n
的携带弹药量，r
n
为舰载无人机U
n
的航程；水面无人艇的属性集合为的属性集合为的属性集合为为水面无人艇的航行速度，且满足的航行速度，且满足为水面无人艇的初始位置，为水面无人艇的携带弹药量，为水面无人艇的航程；假设检测到敌方有M个海面目标，则海面目标的集合定义为T＝{T1，T2，
…
，T
M
}，其中，T
M
为第M个海面目标；海空一体化无人协同对抗任务分配矩阵为其中，时，x
n，m
＝1表示舰载无人机U
n
攻击海面目标T
m
，m＝1，2，
…
，M，x
n，m
＝0表示舰载无人机U
n
不攻击海面目标T
m
；时，x
n，m
＝1表示水面无人艇攻击海面目标T
m
，x
n，m
＝0表示水面无人艇不攻击海面目标T
m
；建立海空一体化无人智能设备协同对抗任务分配的最大化目标函数建立海空一体化无人智能设备协同对抗任务分配的最大化目标函数其中，m＝1，2，
…
，M；E(
·
)为判断函数，当时，函数返回值1，而时，函数返回值0；C1为任务约束惩罚项，C2为弹药约束惩罚项，C3为航程约束惩罚项，α1、α2和α3为别为约束惩罚项C1、C2和C3的权值因子；建立的模型需要满足3个约束条件，分别为任务约束条件、弹药约束条件和航程约束条
件；任务约束条件为m＝1，2，
…
，M，表示至多有一架舰载无人机或一艘水面无人艇攻击海面目标T
m
；舰载无人机的弹药约束条件为表示舰载无人机U
n
攻击的海面目标数不能超过携带弹药量；水面无人艇的弹药约束为攻击的海面目标数不能超过携带弹药量；水面无人艇的弹药约束为表示水面无人艇攻击的海面目标数不能超过携带弹药量；舰载无人机的航程约束条件为D
n
≤r
n
，其中，D
n
为舰载无人机U
n
的飞行总距离；假设舰载无人机U
n
依次攻击海面目标T1、T2和T3，这时舰载无人机U
n
的飞行总距离为D
n
＝d
0，1
+d
1，2
+d
2，3
+d
0，3
，d
0，1
为大型船舰位置与海面目标T1之间的距离，d
1，2
为海面目标T1与海面目标T2的距离，d
2，3
为海面目标T2与海面目标T3的距离，d
0，3
为大型船舰位置与海面目标T3之间的距离，舰载无人机U
n
的飞行总距离包括返航距离；水面无人艇的航程约束条件为的飞行总距离包括返航距离；水面无人艇的航程约束条件为为水面无人艇的航行总距离；假设水面无人艇依次攻击海面目标T1、T2和T3，这时水面无人艇的航行总距离为，这时水面无人艇的航行总距离为为水面无人艇初始位置与海面目标T1之间的距离，d
1，2
为海面目标T1与海面目标T2的距离，d
2，3
为海面目标T2与海面目标T3的距离；将任务约束条件转化为任务约束惩罚项其中|
·
|为绝对值函数，将舰载无人机和水面无人艇的弹药约束条件转化为弹药约束惩罚项将舰载无人机和水面无人艇的航程约束条件转化为航程约束惩罚项E(
·
)为判断函数，对于E(D
n
，r
n
)，如果D
n
≥r
n
时，函数值返回1；否则返回0。3.根据权利要求1所述的一种海空一体化无人智能设备协同作战任务分配方法，其特征在于：步骤二所述初始量子
䲟
鱼的量子位置并设定参数包括：设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：高洪元，赵海军，孙志国，程建华，揣济阁，孙可歆，孙溶辰，李慧爽，马静雅，张震宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：