【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人机指挥决策，具体涉及一种降低通信次数的无人机分布式任务分配方法。
技术介绍
1、无人机依靠其造价低、尺寸小、速度快、机动强、可靠性高等特点在军事和民用领域获得越来越广泛的应用，如区域搜索、电子干扰、跟踪识别、防控压制、森林救援等。多无人机的协同决策与控制是实现多无人机协同的关键技术，对于实现多无人机的有效协同和提高多无人机的整体作战效果有着极其重要的意义，特别是在通信受限的条件下，如何高效有序地向多无人机分配作战任务受到广泛的关注。一致性束算法(cbba)是当前解决无人机任务分配最有效的方法之一，能够适应于不同的应用场景。
2、一致性束算法(cbba)是当前解决无人机任务分配最有效的方法之一，能够适应于不同的应用场景。但cbba算法在处理多无人机任务分配时存在大量无效、重复通信。有鉴于此，本专利技术提供一种降低通信次数的无人机分布式任务分配方法，能够有效降低无人机之间的通信次数。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种降低通信次数的无人机分布式任务分配方法，该方法能够显著降低无人机之间的通信次数。
2、实现本专利技术的技术方案如下：
3、一种降低通信次数的无人机分布式任务分配方法，具体过程为：
4、步骤1：采集初始环境信息；
5、步骤2：采用基于共识的捆绑算法(consensus-based bundle algorithm,cbba)任务束构建方法，各无人机独立构建任务束；
6、步骤
7、步骤4：每个聚类选择一架无人机作为关键通信点，聚类内部的各无人机交换步骤2中的任务束构建结果，根据cbba算法一致性处理原则剔除冲突任务；
8、步骤5：各聚类的关键通信节点交换步骤4的一致性处理结果，根据cbba算法一致性处理原则剔除冲突任务，解决聚类之间的任务分配冲突；
9、步骤6：判断无人机任务分配是否收敛，若未收敛，各无人机在当前一致性处理结果的基础上，跳至步骤2，重复任务束构建和一致性处理过程，继续无人机任务分配，若收敛，输出任务分配结果，生成各架无人机可执行路径。
10、进一步地，本专利技术关键通信节点的选择如下：
11、综合考虑各无人机i∈[1,na]的度中心性dc(i)、接近中心性cnc(i)、中介中心性bnc(i)、特征向量中心性enc(i)，在选择关键节点时对各指标归一化处理，为每个聚类选择一个关键通信节点。
12、进一步地，本专利技术关键通信节点的选取为：
13、
14、其中：
15、
16、其中，y(i)表示无人机通信度量值，ω1,ω2,ω3,ω4分别表示中介中心性、接近中心性、度中心性和特征向量中心性的权重值，σst(i)表示从无人机s到无人机t所有最短路径中经过无人机i的数量，σst表示无人机s到无人机t最短路径的数量，dij表示无人机i到无人机j的最短路径长度，aij为网络邻接矩阵aij的第i行、第j列元素，当无人机i和无人机j可以直接通信时，aij＝1，否则aij＝0，ce(j)表示邻接矩阵aij的第j个特征向量，λ为对应的特征值。
17、有益效果：
18、现有的cbba算法需要无人机两两之间通信，无人机之间存在大量重复和不必要的通信，本专利技术通过对无人机进行聚类，并进行关键通信节点选取，每个无人机仅需与聚类内的无人机通信，关键通信节点可以进一步降低聚类内部的通信，因此本专利技术方法能够显著降低无人机之间的通信次数。
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1.一种降低通信次数的无人机分布式任务分配方法，其特征在于，具体过程为：
2.根据权利要求1所述降低通信次数的无人机分布式任务分配方法，其特征在于，关键通信节点的选择如下：
3.根据权利要求2所述降低通信次数的无人机分布式任务分配方法，其特征在于，关键通信节点的选取为：
4.根据权利要求1所述降低通信次数的无人机分布式任务分配方法，其特征在于，所述步骤3为：随机产生聚类数目，采用K-means算法对无人机进行聚类。
【技术特征摘要】
1.一种降低通信次数的无人机分布式任务分配方法，其特征在于，具体过程为：
2.根据权利要求1所述降低通信次数的无人机分布式任务分配方法，其特征在于，关键通信节点的选择如下：
3.根据权利要求2所述降低通信...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏元清，闫少坤，翟弟华，谢超，邓云山，张进，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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