【技术实现步骤摘要】
基于多态势图融合的异构型无人机集群协同搜索优化方法及系统
[0001]本专利技术涉及航迹规划
，特别涉及一种基于多态势图融合的异构型无人机集群协同搜索优化方法及系统。
技术介绍
[0002]无人机(UAV)已被越来越多地用于扩展现代空战中有人驾驶飞行器的能力。多无人机间高效的协同能够有效提升无人机集群的任务执行效率。异构型无人机集群在执行协同任务期间能够适应不断变化的任务需求，与同构型无人机集群相比，可以显著提高系统性能，降低集成和维护成本。因此，异构型无人机集群协同技术得到了广泛的研究。
[0003]无人机集群协同任务规划问题(MCMPP)是一个相当复杂且具有挑战性的NP
‑
H优化问题。任务规划优化算法在任务环境的约束下优化无人机集群飞行路径，来提高无人机集群的协同效率和任务执行效率。针对动态目标的异构型无人机集群协同搜索问题是MCMPP领域的一种重要应用研究，为了解决该问题，包括目标概率图(TPM)、数字信息素图(DPM)和环境探测图等环境态势图模型被广泛使用来帮助无人机集群协同感知周围环...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于多态势图融合的异构型无人机集群协同搜索优化方法，其特征在于，包含：构建用于反映无人机在环境网格中检测到目标概率的目标概率图、用于反映无人机集群对任务区域环境网格搜索时间间隔的数字信息素图和用于反映无人机集群对环境网格搜索覆盖情况的环境搜索图；依据预设权重值并联合目标概率图、数字信息素图和环境搜索三者的收益来生成无人机集群协同搜索优化目标函数，以利用无人机集群协同搜索优化目标函数来获取无人机集群满足约束条件下的最优决策。2.根据权利要求1所述的基于多态势图融合的异构型无人机集群协同搜索优化方法，其特征在于，构建用于反映无人机在环境网格中检测到目标概率的目标概率图，包含：首先，将搜索的目标类型划分为未知静态目标、未知动态目标和已知部分先验信息的动态目标；接着，利用均匀分布函数构建未知静态目标、未知动态目标的第一目标概率分布，利用二维正态分布函数构建已知部分先验信息的第二目标概率分布；然后，通过对第一目标概率分布和第二目标概率分布进行求和来获取先验目标概率分布，并基于先验目标概率分布和无人机目标检测性能参数及与已知部分先验信息的动态目标位置距离来生成目标概率图。3.根据权利要求2所述的基于多态势图融合的异构型无人机集群协同搜索优化方法，其特征在于，目标概率图表达式表示为：其中，n表示无人机编号，p
n
(x,y)表示无人机n在(x,y)位置检测到目标的概率，表示无人机所在位置(x,y)与已知部分先验信息的动态目标位置(x
*
,y
*
)之间的距离，α
n
表示无人机n的目标检测性能参数，tpm(x
*
,y
*
)表示位置(x
*
,y
*
)处的先验目标概率分布。4.根据权利要求1所述的基于多态势图融合的异构型无人机集群协同搜索优化方法，其特征在于，构建用于反映无人机集群对任务区域环境网格搜索时间间隔的数字信息素图，包含：首先，在数字信息素图中利用数字信息素浓度来描述环境网络对无人机集群的吸引力程度，并设置用于无人机之间进行区域搜索协调的数字信息素图更新规则，其中，所述数字信息素图更新规则包含：依据位置上的数字信息素浓度来设置的数字信息素挥发规则和依据位置上最近一次挥发信息素的时刻来设置的数字信息素富集规则；然后，将数字信息素图初始化为全1矩阵，并利用数字信息素图更新规则对搜索优化过程中数字信息素图各个数字信息素浓度值进行更新。5.根据权利要求4所述的基于多态势图融合的异构型无人机集群协同搜索优化方法，其特征在于，数字信息素挥发规则表示为：其中，a
x,y
(k)表示k时刻(x,y)位置...
【专利技术属性】
技术研发人员：成凯鑫，吴迪，王书，李汀立，刘凯越，胡涛，牛朝阳，张靖志，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
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。