基于DCBGA的异构无人机集群ACK构建方法、系统和设备.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116009574A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202211212570.8(22)申请日2022.09.29(71)申请人中国人民解放军海军航空大学地址264000山东省烟台市芝罘区二马路188号(72)发明人潘子双韩维柳文林苏析超郁大照万兵刘玉杰刘子玄(74)专利代理机构长沙国科天河知识产权代理有限公司43225专利代理师彭小兰(51)Int.Cl.G05D1/10(2006.01)权利要求书2页说明书15页附图4页(54)发明名称基于DCBGA的异构无人机集群ACK构建方法、系统和设备(57)摘要本申请涉及基于DCBGA的异构无人机集群ACK构建方法、系统和设备，该方法包括：将动态对抗环境下的整体任务流程划分为离散的时间序列并确定各时间步长；在当前时间步长内异构无人机集群中各无人机利用构建的DCBGA模型进行目标选择；在当前时间步长内各无人机利用DCBGA模型进行一致性过程；在当前时间步长内的目标选择和一致性过程完成轮次达到设定轮数时，各无人机完成各自本地信息的更新、自身任务执行状态和运动状态的切换并进入下一个时间步长；跟随每一时间步长的目标选择和一致性过程，输出并更新构建的异构无人机集群的ACK网络。显著提高了大规模动态环境下异构无人机集群任务网络构建效率。CN116009574ACN116009574A权利要求书1/2页1.一种基于DCBGA的异构无人机集群ACK构建方法，其特征在于，包括步骤：将动态对抗环境下的整体任务流程划分为离散的时间序列并确定各时间步长；在当前时间步长内，异构无人机集群中各无人机利用构建的DCBGA模型进行目标选择；所述目标选择过程中各所述无人机根据自身视角内的最新态势信息选择边际收益最高的目标；在所述当前时间步长内，各所述无人机利用所述DCBGA模型进行一致性过程；所述一致性过程中各所述无人机分别与通信直连的相邻无人机进行信息交互，完成态势信息共享及冲突消解；在所述当前时间步长内的所述目标选择和所述一致性过程完成轮次达到设定轮数时，各所述无人机完成各自本地信息的更新、自身任务执行状态和运动状态的切换并进入下一个时间步长；跟随每一所述时间步长的所述目标选择和所述一致性过程，输出并更新构建的所述异构无人机集群的ACK网络；所述ACK网络用于指示各所述无人机执行对所选目标的任务流程。2.根据权利要求1所述的基于DCBGA的异构无人机集群ACK构建方法，其特征在于，所述异构无人机集群中无人机的任务执行状态包括无目标牵引、有目标牵引和固定目标选择，所述无人机的运动状态包括蛇形机动、航迹飞行、环绕等待、同步攻击和节点失效。3.根据权利要求1或2所述的基于DCBGA的异构无人机集群ACK构建方法，其特征在于，所述目标选择的过程，包括：各无所述人机根据自身视角内的最新态势信息，选择执行对于自身边际收益增量最大的目标的子任务并将所述目标添加到自身的目标选择列表。4.根据权利要求3所述的基于DCBGA的异构无人机集群ACK构建方法，其特征在于，所述目标选择的过程，还包括：在计算边际收益的过程中，记录当前无人机视角中各个目标的最优任务联盟组合；若所述最优任务联盟组合成员发生变化，则所述当前无人机进行目标选择，否则跳过目标选择的执行。5.根据权利要求3所述的基于DCBGA的异构无人机集群ACK构建方法，其特征在于，所述目标选择的过程，还包括：无人机在进入距离目标第一设定范围后，所述无人机设置自身的任务执行状态为固定目标选择状态；所述无人机的目标选择范围为距离所述无人机自身第二设定范围内的目标。6.根据权利要求1所述的基于DCBGA的异构无人机集群ACK构建方法，其特征在于，所述一致性过程，包括：各所述无人机通过交换目标清单及失效无人机清单更新最新态势信息；所述最新态势信息包括弹出式目标信息、目标状态变化及无人机状态变化；当各所述无人机得知新的目标信息后，将处于固定目标选择状态的无人机释放并进行任务执行状态重新置零。7.根据权利要求6所述的基于DCBGA的异构无人机集群ACK构建方法，其特征在于，所述一致性过程，还包括：2CN116009574A权利要求书2/2页各所述无人机分别基于交流时间戳向量与通信直连的相邻无人机进行信息交互，完成目标选择方案的冲突消解。8.根据权利要求1所述的基于DCBGA的异构无人机集群ACK构建方法，其特征在于，所述方法还包括：在每一个所述时间步长的所述目标选择和所述一致性过程完成后，各所述无人机分别进行失效信息重置和有效信息更新；所述失效信息重置包括无人机对所有目标的报价和规划飞行航迹的重置，所述有效信息更新包括无人机选定目标的报价和飞行航迹的更新。9.一种基于DCBGA的异构无人机集群ACK构建系统