基于信息素决策的无人机集群协同搜索算法

摘要：

针对无人机(UAV)集群在未知环境中无先验信息条件下的搜索问题,提出了一种以信息素为决策机制的无人机集群协同搜索算法.首先,考虑无人机通信约束,建立了有外部节点的星型网络通信和无外部节点的自组织网络通信2种形式的搜索模型.其次,通过环境地图向信息素地图映射的方法建立任务环境模型.将任务过程分为3个阶段,在搜索阶段,无人机通过不断地移动实现本机信息素地图的更新;在通信阶段,通过通信网络实现多机信息素地图的融合;在决策阶段,根据局部信息和全局信息做出决策,并将栅格信息素浓度作为决策函数来引导无人机的位置更新.基于信息素地图覆盖率来定量描述搜索效果.最后,仿真结果表明,所提算法能够对区域进行覆盖搜索,表现为搜索效率高、抗毁性强、受集群的初始位置影响小.

关键词：信息素、未知环境、无人机(UAV)集群、协同搜索、搜索覆盖率

所属期刊栏目：47

分类号：V279+.3;V249.122(各类型航空器)

资助基金：国家自然科学基金;国防创新特区项目;装备预研项目

在线出版日期：2021-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：814-827