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专利号: 2021113466480
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: 电通信技术
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:

1.一种面向异构任务的无人机集群协同目标选择方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,初始化领头无人机的发射功率和任务调度,收集与可调度任务目标的相关信道状态信息和任务价值,设置初始运行轮数和最大轮数上限;令0表示领头无人机编号,则分布在周围的协同无人机集合表示为Am=[1,2,…,N],领头无人机及协同无人机可调度通信任务目标集合表示为UE=[0,1,2,…,m],可调度的侦察任务目标集合表示为OE=[0,1,

2,…,n],信道增益为gi,j,j∈UEi∪OEi∪{0},i∈A,A=Am∪{0};

步骤2,首先进行下层子博弈中协同无人机策略更新调整,根据各协同无人机迭代选择的通信侦察任务目标,结合环境需求,计算选择的任务目标所对应的效用值大小;

下层子博弈定义为:

其中,博弈参与者Am为协同无人机的集合,参与者的策略集合{Φi},Φi={pi,ci},pi为各无人机服务目标任务的发射功率,ci为每个无人机的目标任务选择,{Ui}为各无人机选择目标任务的效用函数值;

步骤3,重复步骤2迭代至预设次数,进行下层任务目标调度的合理分配,输出下层子博弈的最优策略集合;下层子博弈的迭代更新,当各协同无人机进行k次迭代满足后,子博弈稳定,对于任意的协同无人机,第k+1次的目标任务选择ci(k+1)与第k次的目标任务选择ci(k)效用值之差小于固定常数ζ,输出下层子博弈N架协同无人机的最优策略集合为Φm,其中Φm={Φ1,Φ2,…,ΦN}。

步骤4,根据下层子博弈策略,上层博弈中领头无人机策略更新调整,根据领头无人机选择的通信侦察任务目标,计算分配目标任务所对应的效用值大小;

上层子博弈定义为:G={A0,{Φ0},{U0}}博弈参与者A0为领头无人机的集合,参与者的策略集合{Φ0},Φi={p0,c0},p0为领头无人机服务目标任务的发射功率,c0为领头无人机的目标任务选择,{U0}为领头无人机选择目标任务的效用函数值。

步骤5,重复步骤4迭代至预设次数,进行上层任务目标调度的合理分配,输出上层子博弈的最优策略集合;当领头无人机进行k次迭代满足 后,子博弈稳定,对于领头无人机,第k+1次的任务目标选择c0(k+1)与第k次的任务目标选择c0(k)效用值之差小于固定常数ζ,上层任务目标调度完成合理分配,输出上层子博弈领头无人机的最优策略集合Φ0

步骤6,重复步骤2‑5,上下层子博弈的最优策略迭代更新,求出构建斯坦伯格博弈均衡解 合理分配领头无人机和协同无人机目标任务; 表示上层博弈最大化效用函数的最佳相应策略, 表示下层博弈的最佳响应策略。

2.根据权利要求1所述的一种面向异构任务的无人机集群协同目标选择方法,其特征在于,步骤1中,信道增益gi,j在任务目标调度和功率调整时期稳定不变。

3.根据权利要求1所述的一种面向异构任务的无人机集群协同目标选择方法,其特征在于,步骤6中,对于该策略组合 均满足以下条件:其中,下层博弈策略Φm={Φ1,Φ2,…,ΦN},Φ‑i={Φ0,Φ1,…,Φi‑1,Φi+1,…,ΦN}表示上层领头无人机策略和下层其他协同无人机的策略组合,上层领头无人机的最优策略由下层博弈最佳响应策略给定,最大化自身效用函数求解,下层每个协同无人机的最优策略 由给定上层博弈的最佳相应策略和其他协同无人机的最佳相应策略,最大化自身效用函数求解。