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专利号: 2021110933946
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无人机集群自主协同侦察任务调度方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,根据侦察目标重要程度的不同,将无人机执行不同侦察任务获得的收益进行虚拟化;记重要侦察区域的价值函数为C1,一般侦察区域的价值函数为C2,C1,C2为定值,且C1>C2;

步骤2,设计驱动机制,以虚拟的收益来驱动无人机行动的自主决策;协助时被辅助无

1/2

人机的效用函数U1设计为:U1={1‑[1‑S(r1T1)]×[1‑S(r2βT2)]}C1(1‑α)+hα ‑T1P1;

协助时辅助无人机效用函数U2设计为:U2={1‑[1‑S(r1T1)]×[1‑S(r2βT2)]}C1α‑βT2P2;

其中,α为被辅助无人机决定的识别收益分配比例,β为辅助无人机决定的协助时间比例,1‑[1‑S(r1T1)]×[1‑S(r2βT2)]为辅助无人机协助时重要侦察区域的新识别成功率,C1为被辅助无人机的价值函数,识别成功率乘价值函数即为识别收益,h为侦察任务的重要程度,P1为被辅助无人机单位时间的侦察能量开销,T1为被辅助无人机的侦察时间,r1为被辅助无人机的分辨率,S(r1T)为被辅助无人机的识别成功率,P2为辅助无人机单位时间的侦察开销,T2为辅助无人机的侦察时间,r2为辅助无人机的分辨率,S(r2βT2)为辅助无人机的识别成功率;

步骤3,以被辅助无人机为上层博弈参与者,辅助无人机为下层博弈参与者,利用斯坦伯格博弈建立协同无人机之间的侦察时间比例优化模型;其中,上层博弈参与者的目标问题模型为:下层博弈参与者的目标问题模型为:其中,α表示被辅助无人机的识别收益分配比例集合,β代表辅助无人机的协助时间比例集合;

* *

步骤4,求出所构建斯坦伯格博弈的均衡解(α,β),即被辅助无人机的最优识别收益分* *

配比例为α,辅助无人机的最优协助时间比例为β。

2.根据权利要求1所述的无人机集群自主协同侦察任务调度方法,其特征在于,所述步骤4中求解均衡解的具体方法为:先对下层博弈进行求解,求出在给定被辅助无人机识别收益分配比例的情况下,辅助*

无人机的最佳协助时间比例β:*

令 则β表示为:

当下层子博弈达到纳什均衡后,辅助无人机的协助时间比例为 此时,将*

β带入U1,得到此时被辅助无人机的效用函数为:其中, 是与α无关的常量,借助U1的函数图像,求出使得U1值最大时*

的α,此时的α即上层子博弈的纳什均衡解α,由此便得到的所构建斯坦伯格博弈的均衡解* *

(α,β)。