一种基于决策者偏好的多无人机协同侦察航迹规划方法技术

本发明专利技术提供一种基于决策者偏好的多无人机协同侦察航迹规划方法，包括：步骤1，建立多无人机协同侦察航迹规划的多目标优化模型；步骤2，由决策者提供偏好信息，所述偏好信息包括两个优化目标的理想取值范围，为所述多目标优化模型的求解提供先验信息；步骤3，采用基于偏好的多目标进化算法，基于步骤2为所述多目标优化模型的求解提供的先验信息，对步骤1中的所述多目标优化模型进行求解寻优，得到满足决策者偏好的多无人机协同侦察航迹规划飞行方案。本发明专利技术可以实现基于决策者偏好的多无人机航迹规划，既能保证解的优化性能，又能减少计算资源，还能缓解候选方案过多给决策者带来的选择压力。选择压力。选择压力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于决策者偏好的多无人机协同侦察航迹规划方法


[0001]本专利技术涉及无人机航迹规划
，具体是一种基于决策者偏好的多无人机协同侦察航迹规划方法。

技术介绍

[0002]无人机自主巡查系统具有全时全域无人值守、自动报警、迅速处置等优点，可用于港口、机场、军事基地等重点场所的巡逻警戒。多架携带相同或不同载荷的巡查无人机协同工作，可以实现长时间、全天候、全自主、无缝隙的警戒区巡查，完成常规巡逻、重点目标快速侦察、区域覆盖搜索等任务。无人机航迹规划就是在综合考虑无人机到达时间、耗电量以及飞行环境等因素的前提下，为无人机规划出最优，或者是最满意的飞行航迹，以保证圆满地完成任务。多无人机协同侦察航迹规划不仅要为每架无人机规划出可行的最优航迹，同时要考虑各机之间的空间协同性、时间协同性，以达到最佳侦察效果。
[0003]现有的无人机航迹规划技术多应用于有威胁环境下的对敌侦察，问题多建模为单目标优化。单目标优化模型存在着权重无法合理设置、优化性能难以评价等问题。少数技术同时考虑多个优化目标，算法所求结果为多目标优化问题的Pareto解集，包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于决策者偏好的多无人机协同侦察航迹规划方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，建立多无人机协同侦察航迹规划的多目标优化模型；步骤2，由决策者提供偏好信息，所述偏好信息包括两个优化目标的理想取值范围，为所述多目标优化模型的求解提供先验信息；步骤3，采用基于偏好的多目标进化算法，基于步骤2为所述多目标优化模型的求解提供的先验信息，对步骤1中的所述多目标优化模型进行求解寻优，得到满足决策者偏好的多无人机协同侦察航迹规划飞行方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中的多目标优化模型的建立方法如下：设共有N架无人机和M个待侦察目标，无人机起始位置和目标位置均已知，多无人机协同侦察航迹规划描述为将M个目标分配给N架无人机，确定每架无人机的侦察目标访问顺序，使得所有目标被侦察的总时间尽可能短，且无人机能量消耗尽可能少；设无人机i的飞行方案为P
i
＝{UAV
i
,T
i1
,T
i2
,
…
,T
im
}，其中T
ik
代表分配给无人机i的第k个侦察目标，则无人机i的飞行总距离为：第一个目标函数为所有目标被侦察的总时间尽可能短，其中v为无人机飞行速度，第二个目标函数为所有无人机的总耗电量尽可能少，其中e
i
为无人机飞行单位时间的耗电量；则多目标优化模型表示为：minF(x)＝[f1(x),f2(x)]其中x代表多无人机的飞行方案，需满足：(1)每架无人机至少要侦察1个目标；(2)每个目标必须被侦察1次；(3)每架无人机的飞行距离不能超过其电量限制。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2中的偏好信息表达为所有目标被侦察的总时间f1(x)和所有无人机的总耗电量f2(x)的理想取值范围：其中L
i
和U
i

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙梅，王征，周帅，王黎明，李厚朴，欧阳华，于燕婷，王腾，侯佳欣，武曙光，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：