发明名称 一种多无人机编队分层目标分配方法
摘要 本发明公开了一种多无人机编队分层目标分配方法,其特征是,包括如下步骤:1、根据无人机编队的数量,对多个地面目标进行聚类,形成若干个目标簇;2、对聚类后的目标簇进行调整,使各目标簇中的地面目标个数保持一致;3、使用无人机编队间目标分配模型和算法,将目标簇分配给无人机编队,每个无人机编队对应一个目标簇;4、使用无人机编队内目标分配模型和算法,为无人机编队内的每架无人机分配地面目标。本发明能提高目标分配的效率,有效解决对多无人机编队进行大规模目标分配时计算时间过长的问题,从而满足战场等实时性要求较高的应用场景的需要。
申请公布号 CN103744290A 申请公布日期 2014.04.23
申请号 CN201310751106.0 申请日期 2013.12.30
申请人 合肥工业大学 发明人 胡笑旋;马华伟;罗贺;叶青松;王国强;靳鹏;夏维
分类号 G05B13/04(2006.01)I 主分类号 G05B13/04(2006.01)I
代理机构 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101 代理人 何梅生
主权项 1.一种多无人机编队分层目标分配方法,其特征在于:在无人机编队攻打地面目标的任务区域中,将所述任务区域的外接正方形的一个顶点设为原点O,将所述原点O的两条邻边分别设置为X轴和Y轴构成坐标系XOY,在所述坐标系XOY中,假设有M个无人机编队协同执行任务,所述M个无人机编队记为U={U<sub>1</sub>,U<sub>2</sub>,…,U<sub>m</sub>,…,U<sub>M</sub>},1≤m≤M;U<sub>m</sub>表示第m个无人机编队,所述无人机编队U<sub>m</sub>位于第m个机场A<sub>m</sub>;所述机场A<sub>m</sub>的位置记为(ax<sub>m</sub>,ay<sub>m</sub>);每个无人机编队有R架无人机,则共有R×M=N<sub>V</sub>架无人机,记为<img file="FDA0000450144520000011.GIF" wi="816" he="80" />u<sub>p</sub>表示第p架无人机;所述无人机u<sub>p</sub>的载弹量记为B;所述无人机u<sub>p</sub>的最大航程记为S<sub>max</sub>;假设有N<sub>T</sub>个地面目标记为<img file="FDA0000450144520000012.GIF" wi="742" he="79" />t<sub>q</sub>表示第q个地面目标,所述地面目标t<sub>q</sub>的位置记为(tx<sub>q</sub>,ty<sub>q</sub>);所述地面目标t<sub>q</sub>的价值记为v<sub>q</sub>;所述多无人机编队分层目标分配方法按如下步骤进行:步骤一、根据所述无人机编队的个数M,使用K-Means聚类算法对所有地面目标t进行聚类获得M个目标簇,所述M个目标簇记为T={T<sub>1</sub>,T<sub>2</sub>,…,T<sub>n</sub>,…,T<sub>M</sub>},1≤n≤M,T为目标簇集合,T<sub>n</sub>表示第n个目标簇;所述目标簇T<sub>n</sub>中的地面目标个数记为|T<sub>n</sub>|;步骤二、调整M个目标簇中的地面目标,使得各目标簇中的地面目标个数在区间<img file="FDA0000450144520000013.GIF" wi="361" he="143" />内;步骤三、建立无人机编队间目标分配模型,并利用匈牙利算法进行求解,获得每个无人机编队所分配的目标簇;步骤四、建立无人机编队内目标分配模型,并利用改进蚁群算法进行求解,获得每个无人机所分配的地面目标,根据无人机所分配的地面目标的先后顺序形成无人机所要攻打的最佳路径。
地址 230009 安徽省合肥市屯溪路193号
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