一种基于GP的层级式无人集群任务规划方法技术

本申请公开了一种基于GP的层级式无人集群任务规划方法、装置、设备和介质，通过构建具有结构化语义的层级任务个体树；将强类型遗传编程算法作为种群进化基线，将层级任务个体树输入强类型遗传编程算法生成初始种群，评估各初始个体的性能，得到适应度评估结果；根据适应度评估结果判断不满足终止条件，利用强类型遗传编程算法对各个体进行选择、交叉、变异操作，并在交叉、变异操作过程中利用基于领域知识的剪枝算法清理各个体中的冗余节点，将最优层级任务个体树转化为无人集群协同系统的任务规划方案，本申请解决了现有无人集群协同任务规划方法中存在的任务结构表达能力不清晰、可行性保障机制不完善、搜索低效且不具自适应性的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及智能无人系统，更具体的涉及一种基于gp的层级式无人集群任务规划方法、装置、设备和介质。

技术介绍

1、随着智能无人系统在灾害响应、环境监测和城市安防等领域的广泛应用，多智能体协作任务规划成为无人集群系统研究的重要方向。例如，在应急消防场景中，由一辆地面无人车（unmanned ground vehicle，ugv）携带多架无人机（unmanned aerial vehicle，uav）组成的协作系统，需对多个起火点进行快速覆盖与处置，以实现高效、低耗、协同的灭火任务调度。

2、在此类任务中，任务具有明显的层级结构特征：ugv作为上层指挥智能体负责子任务分配、路径协调和任务参数下达，uav作为下层执行体承担具体的目标灭火任务。为了保证调度效率与资源合理利用，系统需要根据任务区域、无人机能量限制、起火点分布等条件，实现任务的自动规划与智能调度。然而，该类层级式多智能体协同任务规划问题的研究仍存在如下技术难点：（1）任务建模结构不清晰：传统方法（如集中式规划、图搜索或线性规划）往往无法显式表达任务的分层结构及上下层间的交互关系，缺乏结构语义本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于GP的层级式无人集群任务规划方法，其特征在于，包括如下执行步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于GP的层级式无人集群任务规划方法，其特征在于，五类节点包括总体任务节点、下层子任务节点、交互子任务节点和上层子任务节点，其中，总体任务节点、上层子任务节点、交互子任务节点和下层子任务节点具有父子继承关系，且所述上层子任务节点包括实子任务节点和虚拟子任务节点；

3.如权利要求2所述的一种基于GP的层级式无人集群任务规划方法，其特征在于，所述五类节点还包括参数节点；

4.如权利要求3所述的一种基于GP的层级式无人集群任务规划方法，其特征在于，层级任务...

【技术特征摘要】

1.一种基于gp的层级式无人集群任务规划方法，其特征在于，包括如下执行步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于gp的层级式无人集群任务规划方法，其特征在于，五类节点包括总体任务节点、下层子任务节点、交互子任务节点和上层子任务节点，其中，总体任务节点、上层子任务节点、交互子任务节点和下层子任务节点具有父子继承关系，且所述上层子任务节点包括实子任务节点和虚拟子任务节点；

3.如权利要求2所述的一种基于gp的层级式无人集群任务规划方法，其特征在于，所述五类节点还包括参数节点；

4.如权利要求3所述的一种基于gp的层级式无人集群任务规划方法，其特征在于，层级任务变量树为四层结构，所述四层结构自上而下分别为根层、上层子任务层、交互子任务层和下层子任务层；

5.如权利要求2所述的一种基于gp的层级式无人集群任务规划方法，其特征在于，在所述获取交叉后的初始个体之前，所述方法还包括：

6.如权利要求1所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王童豪，王晗丁，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：