面向无人机协同搜救的轨迹隐私保护与容错决策方法技术

技术编号:46620127 阅读:2 留言:0更新日期:2025-10-14 21:15
本发明专利技术公开了一种面向无人机协同搜救的轨迹隐私保护与容错决策方法,针对无人机集群在复杂开放环境中面临的轨迹隐私泄露及领航无人机单点故障问题,提出了以下技术方案:将无人机集群初始化为多智能体系统并构建无人机集群搜救任务的马尔可夫决策过程模型;领航无人机通过优化问题计算全局最优策略,最大化系统预期累积奖励,且该策略不直接共享给成员无人机以保护隐私;成员无人机通过最小化对领航无人机的依赖,推导局部策略,确保与全局目标一致;采用局部状态转移自适应差分隐私机制,动态注入噪声以保护状态转移轨迹的隐私性;基于成员无人机行为可信度动态分配隐私预算并确定性能退化的理论边界,实现隐私保护与高效协作的动态权衡;成员无人机根据局部策略和隐私保护的状态转移矩阵执行动作,形成分布式决策机制;通过循环训练优化策略,使系统在强隐私约束下收敛到全局最优决策。该发明专利技术有效提升了无人机集群在搜救任务中的协作能力和隐私保护效能,为无人机集群在敌对环境下的安全协同作业提供技术保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无人机协同控制与隐私计算交叉,具体涉及一种面向无人机协同搜救的轨迹隐私保护与容错决策方法,尤其适用于存在敌方监测或复杂地形干扰的搜救场景。


技术介绍

1、无人机集群协同搜救技术近年来在灾害救援、军事行动等领域得到广泛应用。在搜救任务中,无人机需通过马尔可夫决策过程(mdp)规划飞行路径,同时依赖领航无人机协调全局策略。然而,现有技术存在以下关键问题:攻击者可通过分析无人机状态转移轨迹(如飞行方向、速度变化),逆向推断伤员位置或敏感目标坐标,导致救援任务失败;现有系统高度依赖领航无人机,一旦其因信号干扰或物理损毁失效,成员无人机无法自主决策,任务成功率骤降;现有的一些隐私保护方法虽能保护轨迹隐私,但导致路径规划延迟增加,无法根据无人机行为可信度实时权衡隐私保护与协作效率,难以满足实时搜救需求。

2、在隐私保护方面,差分隐私技术已被引入多智能体系统的马尔可夫决策过程领域,通过添加噪声干扰状态轨迹。然而,传统差分隐私方法采用统一隐私预算分配,高可信度无人机因过度噪声注入而偏离最优路径,并且现有方法未考虑搜救任务中敌方监测强度的动态变化,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向无人机协同搜救的轨迹隐私保护与容错决策方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种面向无人机协同搜救的轨迹隐私保护与容错决策方法,其特征在于:步骤S1中,无人机集群初始化和马尔可夫决策过程建模包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种面向无人机协同搜救的轨迹隐私保护与容错决策方法,其特征在于:步骤S2中,领航无人机AgL通过优化问题求解全局最优策略:

4.根据权利要求1所述的一种面向无人机协同搜救的轨迹隐私保护与容错决策方法,其特征在于:步骤S3中,局部策略的推导与优化包括以下步骤:

5.根据权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种面向无人机协同搜救的轨迹隐私保护与容错决策方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种面向无人机协同搜救的轨迹隐私保护与容错决策方法,其特征在于:步骤s1中,无人机集群初始化和马尔可夫决策过程建模包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种面向无人机协同搜救的轨迹隐私保护与容错决策方法,其特征在于:步骤s2中,领航无人机agl通过优化问题求解全局最优策略:

4.根据权利要求1所述的一种面向无人机协同搜救的轨迹隐私保护与容错决策方法,其特征在于:步骤s3中,局部策略的推导与优化包括以下步骤:

5.根据权利要求1所述的一种面向无人机协同搜救的轨迹隐私保护与容...

【专利技术属性】
技术研发人员:王云乐冯翔
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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