异构无人集群跟踪合围控制方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了异构无人集群跟踪合围控制方法、系统、设备及存储介质，涉及跟踪合围技术领域，方法包括：获取上一时刻的异构无人集群的状态信息和目标的运动信息；根据上一时刻的无人机集群的状态信息和上一时刻的目标的运动信息，确定当前时刻的无人机集群的状态信息；根据上一时刻的无人车集群的状态信息和当前时刻的无人机集群的状态信息，确定当前时刻的无人车集群的状态信息；判断无人机集群的队列在设定时间段内是否满足第一预设队列；判断无人车集群的队列在设定时间段内是否满足第二预设队列；若上述判断其一为否，则进行下一时刻的迭代；若上述判断均为是，则完成跟踪合围。本发明专利技术降低了地形对跟踪合围的影响，提高了作战效能。了作战效能。了作战效能。

【技术实现步骤摘要】
异构无人集群跟踪合围控制方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及跟踪合围
，特别是涉及异构无人集群跟踪合围控制方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]编队控制是实现集群系统协同的基础，通过控制协议的设计，使智能体按照预定的时变队形形成期望的相对阵位关系，执行特定任务。合围控制由传统的编队控制问题衍生而来，在确保部分智能体(领导者)形成期望队形的同时，还使其余智能体(跟随者)的状态或输出收敛至领导者形成的凸包内。在目标跟踪等典型任务场景中，领导者和跟随者除了需要形成预设的编队合围构型外，还需跟踪目标的运动轨迹，由此便催生了更为复杂的跟踪
‑
合围控制问题。
[0003]现有跟踪合围控制方法的应用对象均为同构集群系统，即智能体具有相同的动力学模型和状态维度，利用克罗内克尔积可直接对集群系统进行状态维度的扩展，进而得到系统稳定的可行性条件，但是利用同构集群系统实现跟踪合围的方法受地形影响大，作战效能低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供异构无人集群跟踪合围控制方法、系统、设备及存储介质，降低了地形对跟踪合围的影响，提高了作战效能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种异构无人集群跟踪合围控制方法，所述方法包括：
[0007]获取上一时刻的异构无人集群的状态信息；所述异构无人集群包括无人机集群和无人车集群，所述状态信息包括运动信息和队列；
[0008]获取上一时刻的目标的运动信息；所述目标为所述异构无人集群欲跟踪合围的运动的对象；
[0009]根据上一时刻的所述无人机集群的状态信息和上一时刻的目标的运动信息，确定当前时刻的所述无人机集群的状态信息；
[0010]根据上一时刻的所述无人车集群的状态信息和当前时刻的所述无人机集群的状态信息，确定当前时刻的所述无人车集群的状态信息；
[0011]判断所述无人机集群的队列在设定时间段内是否满足第一预设队列，得到第一判断结果；所述设定时间段的开始时刻为第一时刻，所述设定时间段的结束时刻为所述当前时刻；所述第一时刻在所述当前时刻之前；所述第一预设队列在空中围成以所述目标为中心的第一区域；
[0012]若所述第一判断结果为否，则更新当前时刻后，返回步骤“获取上一时刻的目标的运动信息”；
[0013]若所述第一判断结果为是，则判断所述无人车集群的队列在所述设定时间段内是
否满足第二预设队列，得到第二判断结果；所述第二预设队列在地面上围成以所述目标为中心的第二区域；
[0014]若所述第二判断结果为是，则完成对所述目标的跟踪合围；
[0015]若所述第二判断结果为否，则更新当前时刻后，返回步骤“获取上一时刻的目标的运动信息”。
[0016]可选地，所述运动信息包括位置和速度。
[0017]可选地，所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积。
[0018]一种异构无人集群跟踪合围控制系统，所述系统包括：
[0019]上一时刻状态信息获取模块，用于获取上一时刻的异构无人集群的状态信息；所述异构无人集群包括无人机集群和无人车集群，所述状态信息包括运动信息和队列；
[0020]上一时刻运动信息获取模块，用于获取上一时刻的目标的运动信息；所述目标为所述异构无人集群欲跟踪合围的运动的对象；
[0021]第一当前时刻状态信息确定模块，用于根据上一时刻的所述无人机集群的状态信息和上一时刻的目标的运动信息，确定当前时刻的所述无人机集群的状态信息；
[0022]第二当前时刻状态信息确定模块，用于根据上一时刻的所述无人车集群的状态信息和当前时刻的所述无人机集群的状态信息，确定当前时刻的所述无人车集群的状态信息；
[0023]第一判断模块，用于判断所述无人机集群的队列在设定时间段内是否满足第一预设队列，得到第一判断结果；所述设定时间段的开始时刻为第一时刻，所述设定时间段的结束时刻为所述当前时刻；所述第一时刻在所述当前时刻之前；所述第一预设队列在空中围成以所述目标为中心的第一区域；
[0024]第一执行模块，用于若所述第一判断结果为否，则更新当前时刻后，返回所述上一时刻运动信息获取模块；
[0025]第二判断模块，用于若所述第一判断结果为是，则判断所述无人车集群的队列在所述设定时间段内是否满足第二预设队列，得到第二判断结果；所述第二预设队列在地面上围成以所述目标为中心的第二区域；
[0026]第二执行模块，用于若所述第二判断结果为是，则完成对所述目标的跟踪合围；
[0027]第三执行模块，用于若所述第二判断结果为否，则更新当前时刻后，返回所述上一时刻运动信息获取模块。
[0028]可选地，所述运动信息包括位置和速度。
[0029]可选地，所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积。
[0030]一种设备，包括：
[0031]一个或多个处理器；
[0032]存储装置，其上存储有一个或多个程序；
[0033]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述所述的方法。
[0034]一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的方法。
[0035]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0036]本专利技术公开了异构无人集群跟踪合围控制方法、系统、设备及存储介质，首先利用无人机集群作为领导者在控制实现对运动者的目标的实时跟踪，无人车集群作为跟随者在地面上实时跟随无人机集群，从而完成对目标的合围，降低了地形对跟踪合围的影响，提高了作战效能。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为本专利技术实施例1提供的异构无人集群跟踪合围控制方法流程示意图；
[0039]图2为本专利技术实施例1异构无人集群系统在不同时刻的目标合围示意图；
[0040]图3为本专利技术实施例1异构无人集群系统在XOY平面内的目标合围示意图；
[0041]图4为本专利技术实施例2提供的异构无人集群跟踪合围控制系统结构示意图。
具体实施方式
[0042]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]本专利技术的目的是提供异构无人集群跟踪合围控制方法、系统、设备及存储介质，旨在降低地形对跟踪合围的影响，提高作战效能，可应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异构无人集群跟踪合围控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取上一时刻的异构无人集群的状态信息；所述异构无人集群包括无人机集群和无人车集群，所述状态信息包括运动信息和队列；获取上一时刻的目标的运动信息；所述目标为所述异构无人集群欲跟踪合围的运动的对象；根据上一时刻的所述无人机集群的状态信息和上一时刻的目标的运动信息，确定当前时刻的所述无人机集群的状态信息；根据上一时刻的所述无人车集群的状态信息和当前时刻的所述无人机集群的状态信息，确定当前时刻的所述无人车集群的状态信息；判断所述无人机集群的队列在设定时间段内是否满足第一预设队列，得到第一判断结果；所述设定时间段的开始时刻为第一时刻，所述设定时间段的结束时刻为所述当前时刻；所述第一时刻在所述当前时刻之前；所述第一预设队列在空中围成以所述目标为中心的第一区域；若所述第一判断结果为否，则更新当前时刻后，返回步骤“获取上一时刻的目标的运动信息”；若所述第一判断结果为是，则判断所述无人车集群的队列在所述设定时间段内是否满足第二预设队列，得到第二判断结果；所述第二预设队列在地面上围成以所述目标为中心的第二区域；若所述第二判断结果为是，则完成对所述目标的跟踪合围；若所述第二判断结果为否，则更新当前时刻后，返回步骤“获取上一时刻的目标的运动信息”。2.根据权利要求1所述的异构无人集群跟踪合围控制方法，其特征在于，所述运动信息包括位置和速度。3.根据权利要求1所述的异构无人集群跟踪合围控制方法，其特征在于，所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积。4.一种异构无人集群跟踪合围控制系统，其特征在于，所述系统包括：上一时刻状态信息获取模块，用于获取上一时刻的异构无人集群的状态信息；所述异构无人集群包括无人机集群和无人车集群，所述状态信息包括运动信息和队列；上一时刻运动信息获取模块，用于获取上一时刻的目标的运动信息；所述目标为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀霞，张毅，于浩，李文强，杨林，姜子劼，王晨蕾，王宏，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军航空大学，
类型：发明
国别省市：