异构多无人机系统协同察打任务自组织方法

摘要

本发明公开了一种异构多无人机系统协同察打任务自组织方法。本发明将异构多无人机系统分解为两个同构的子系统，并设计了两个子系统之间相应的协作方式，两个子系统分别进行任务规划并进行相互协作。本发明进一步针对分解后的同构侦察型无人机系统和同构察打型无人机系统，分别设计了协同搜索任务自组织方法和协同察打自主任务规划方法。协同搜索任务自组织方法采用基于分布式模型预测控制的方法进行问题分解，然后运用粒子群算法进行求解。协同察打自主任务规划方法基于分布式的蚁群算法，在每架无人机本地问题的构建过程中，设计了没有探测到威胁情况下的正常飞行模式以及探测到威胁时的躲避威胁模式，可以更好的适应在线要求。

主权项

异构多无人机系统协同察打任务自组织方法，其特征在于，所述异构多无人机系统包括多架参数相同的侦察型无人机和多架参数相同的察打型无人机；侦察型无人机负责环境的搜索，确定目标；察打型无人机主要负责打击侦察确定之后的目标，其余时间辅助侦察型无人机执行搜索任务，并将发现的目标发送给侦察型无人机以待进一步确认；侦察型无人机对察打型无人机的信息支持包括自身位置信息和目标信息，其中位置信息通信发生在侦察型无人机的每次决策后，目标信息通信发生在侦察型无人机确认到目标时；在察打型无人机未接到打击任务时，配合侦察型无人机进行搜索任务，并将发现的目标信息发送给侦察型无人机；当侦察型无人机和察打型无人机之间的距离小于安全距离时，察打型无人机机动避开侦察型无人机；所述任务自组织方法包括以下步骤：步骤1、将所述异构多无人机系统分解成一个同构的侦察型无人机系统和一个同构的察打型无人机系统；步骤2、所述侦察型无人机系统利用协同搜索任务自组织方法进行系统中各侦察型无人机的初步任务规划；所述察打型无人机系统利用协同察打自主任务规划方法进行系统中各察打型无人机的初步任务规划；步骤3、侦察型无人机和察打型无人机根据各自的初步任务规划，按照以下方法进行协同：(1)侦察型无人机1：侦察型无人机根据规划结果前进一个步长；2：侦察型无人机对周围环境进行搜索，如果确认目标，将目标信息发送给察打型无人机；3：侦察型无人机更新对环境的认知信息；4：侦察型无人机将当前位置信息发送给察打型无人机；5：判断侦察型无人机任务是否结束，否，则转到1，重复执行1‑5，直到任务结束；(2)察打型无人机1：察打型无人机根据目标信息和自身位置信息决策执行打击任务还是搜索任务，如果察打型无人机接收到目标被确认的信息，则根据目标价值及目标距离判断是否执行对该目标的打击任务，如是，则继续执行2，否则执行辅助搜索任 务，转到3；2：察打型无人机向目标位置移动并执行打击任务；3：察打型无人机继续进行转移，并对周围环境进行搜索，如果发现目标，将目标信息发送给侦察型无人机；4：判断察打型无人机任务是否结束，否，则转到1，重复执行1‑4，直到任务结束。